3.2Назначение устройства и работы передних

управляемых мостов грузовых и легковых автомобилей.

Управляемый передний мост предназначен для установки передних управляемых колес, обеспечивает поворот автомобиля. Именно он передает возникающие при движении силы и моменты от колес на кузов или раму. Каждому типу ходовой части (рамы, подвесок и т. д.) соответствует определенная конструкция переднего моста. В зависимости от типа направляющего устройства подвески различаются разрезные (подвеска связана с колесами через упругий элемент) и неразрезные мосты (подвеска связана с колесами жестко). Он может быть жестко укреплен на раме (например на автомобиле ГАЗ— 24 передний мост является поперечной балкой подвески), может быть подвешен к раме кузова на рессорной зависимой подвеске (например на переднеприводных автомобилях УАЗ). Углы установки колес, обеспечиваемые конструкцией переднего управляемого моста: углы развала и схождения передних колес, поперечный и продольный углы наклона шкворней. Угол развала колес а — угол между вертикальной плоскостью, параллельной продольной оси автомобиля, и плоскостью вращения колес, при отклонении верхней части колеса от вертикальной плоскости наружу угол развала считается положительным, при отклонении внутрь считается отрицательным. Для нормальной работы автомобиля развал колес должен быть положительным и изменяться в пределах от 0 до 2°. Положительное значение угла развала уменьшает расстояние между точкой касания колеса с дорогой и пересечением с дорогой продолжения оси шкворня (плечо поворота). Угол развала обеспечивается углом наклона поворотных цапф. Схождение колес  равно разности расстояний между передними и задними точками колес, изменяется в пределах от 2 до 12 мм (расстояния измеряются в средней плоскости по внутренним поверхностям боковин шин спереди и сзади колеса). Угол схождения не более 1, зависит от угла развала. Схождение необходимо для компенсации отклонения колес от вертикальной плоскости автомобиля, возникающего при движении автомобиля. Угол поперечного наклона шкворня  — это угол между осью шкворня и вертикальной плоскостью, проходящей через продольную ось автомобиля (верхний конец шкворня наклонен внутрь). Угол развала и наклон шкворня уменьшают плечо момента, прикладываемого при поворотах к колесу. Изменяется в пределах от 6 до 10гр. Угол продольного наклона шкворня  — угол между осью шкворня и вертикальной плоскостью, расположенной перпендикулярно продольной оси автомобиля. Изменяется в пределах от 2,5 до 3,5° (при наличии на автомобиле шин повышенной эластичности — не более 1°).Углы поперечного и продольного наклона шкворня обеспечивают возврат колес после поворота в прямолинейное движение.

3.3. Назначение и устройство подвесок грузовых и легковых автомобилей.

Подвеска автомобиля предназначена для обеспечения упругой связи между колесами и кузовом автомобиля за счет восприятия действующих сил и гашения колебаний. Подвеска входит в состав ходовой части автомобиля.

Подвеска автомобиля имеет следующее общее устройство:

• направляющий элемент;

• упругий элемент;

• гасящее устройство;

• стабилизатор поперечной устойчивости;

• опора колеса;

• элементы крепления.

Н аправляющие элементы обеспечивают соединения и передачу сил на кузов автомобиля. Направляющие элементы определяют характер перемещения колес относительно кузова автомобиля. В качестве направляющих элементов используются всевозможные рычаги: продольные, поперечные, сдвоенные и др.

Упругий элемент воспринимает нагрузки от неровности дороги, накапливает полученную энергию и передает ее кузову автомобиля. различают металлические и неметаллические упругие элементы. Металлические упругие элементы представлены пружиной, рессорой и торсионом.

В подвесках легковых автомобилей широко используются витые пружины, изготовленные из стального стержня круглого сечения. Пружина может иметь постоянную и переменную жесткость. Цилиндрическая пружина, как правило, постоянной жесткости. Изменение формы пружины (применение металлического прутка переменного сечения) позволяет достичь переменной жесткости.

Листовая рессора применяется на грузовых автомобилях.

Торсион представляет собой металлический упругий элемент, работающий на скручивание.

К неметаллическим относятся резиновые, пневматические и гидропневматические упругие элементы. Резиновые упругие элементы (буферы, отбойники) используются дополнительно к металлическим упругим элементам.

Работа пневматических упругих элементов основана на упругих свойствах сжатого воздуха. Они обеспечивают высокую плавность хода и возможность поддержания определенной величины дорожного просвета.

Гидропневматический упругий элемент представлен специальной камерой, заполненной газом и рабочей жидкостью, разделенных эластичной перегородкой.

Схема однотрубного газонаполненного амортизатора

Гасящее устройство (амортизатор) предназначено для уменьшения амплитуды колебаний кузова автомобиля, вызванных работой упругого элемента. работа амортизатора основана на гидравлическом сопротивлении, возникающем при протекании жидкости из одной полости цилиндра в другую через калибровочные отверстия (клапаны).

Различают следующие конструкции амортизаторов: однотрубные (один цилиндр) и двухтрубные (два цилиндра). Двухтрубные амортизаторы короче однотрубных, имеют большую область применения, поэтому шире используются на автомобиле.

Схема двухтрубного газонаполненного амортизатора

У однотрубных амортизаторов рабочая и компенсационная полости расположены в одном цилиндре. Изменение объема рабочей жидкости, вызванные температурными колебаниями, компенсируются за счет объема газовой полости.

Двухтрубный амортизатор включает две, расположенные одна в другой, трубы. Внутренняя труба образует рабочий цилиндр, а внешняя - компенсационную полость.

В ряде конструкций амортизаторов предусмотрена возможность изменения демпфирующих свойств:

• ручная регулировка клапанов перед установкой амортизатора на автомобиль;

• применение электромагнитных клапанов с изменяемой площадью калибровочных отверстий;

• изменение вязкости рабочей жидкости за счет воздействия электромагнитного поля.

Стабилизатор поперечной устойчивости противодействует увеличению крена при повороте за счет перераспределения веса по колесам автомобиля. Стабилизатор представляет собой упругую штангу, соединенную через стойки с элементами подвески. Стабилизатор может устанавливаться на переднюю и заднюю ось.

Опора колеса (для передней оси - поворотный кулак) воспринимает усилия от колеса и распределяет их на другие элементы подвески (рычаги, амортизатор).

Элементы подвески соединяются между собой и с кузовом автомобиля с помощью элементов крепления. В подвеске используются, в основном, три вида креплений:

• жесткое болтовое соединение;

• соединение с помощью эластичных элементов (резино-металлические втулки, сайлент-блоки);

• шаровой шарнир (шаровая опора).

Эластичные элементы используются для присоединения элементов подвески к кузову и в отдельных случаях к опоре колеса. Соединение с кузовом осуществляется через подрамник. Эластичные элементы гасят вибрации определенной частоты и, тем самым, снижают уровень шума в подвеске.

Шаровой опорой называется вид шарнирного соединения, который за счет степени свободы обеспечивает правильную геометрию поворота ведущих колес. Шаровая опора устанавливается на нижнем рычаге передней подвески, а также на конце тяги рулевого механизма. Для удобства эксплуатации шаровые опоры делают съемными.

В зависимости от конструкции направляющих элементов различают два типа подвески - независимая и зависимая.

Зависимая подвеска объединяет колеса жесткой балкой, и образует так называемый мост автомобиля. Перемещение одного из колес в поперечной плоскости передается другому колесу. Зависимая подвеска вследствие своей простоты имеет высокую надежность.

В независимой подвеске связь между колесами отсутствует. Колеса перемещаются в поперечной плоскости независимо друг от друга, чем достигается значительное снижение неподрессоренных масс и повышение плавности хода. На современных легковых автомобилях независимая подвеска используется в качестве основной конструкции передней и задней подвесок.