Устройство подвески автомобиля

ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ

Подвеска служит для обеспечения плавного хода автомобиля, так как смягчает воспринимаемые колесами удары и толчки при наезде на неровности дороги. Подвеска может быть зависимой и независимой.

При зависимой подвеске перемещение одного колеса моста зависит от перемещения другого колеса. При независимой подвеске такая связь отсутствует.

Наиболее распространенным упругим элементом подвески является рессора. Ее широкое применение на автомобилях объясняется тем, что она не только смягчает толчки воспринимаемые колесами автомобиля от неровной дороги, но и выполняет роль направляющего устройства, передает силу тяги и тормозную силу от колес раме автомобиля.

«Кроме рессорной, подвеска может быть пружинной, торсионной, пневматической и гидропневматической».

В качестве упругого элемента в указанных подвесках используют соответственно пружины, торсионы-стержни, работающие на скручивание, пневматические или гидропневматические элементы, использующие упругие свойства жидкости и воздуха. Для передачи сил тяги и тормозной силы при установке этих подвесок необходимы дополнительные устройства.

ЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ

На грузовых автомобилях и в качестве задней подвески на легковых автомобилях применяют зависимую подвеску. В этом случае передний мост подвешен к лонжерону рамы на двух рессорах при помощи кронштейнов и серег. Упругими элементами в такой подвеске служат продольные полуэллиптические рессоры, собранные из выгнутых стальных листов разной длины (чем выше расположен лист, тем он длиннее). В загнутые ушки самого длинного (коренного) листа запрессовывают втулки, через которые проходят рессорные пальцы, шарнирно соединяющие рессору с кронштейном и серьгой. Листы стянуты между собой и связаны с мостом стремянками. Через стремянки и шарниры в кронштейнах силы от колес при движении автомобиля передаются раме.

Хомуты препятствуют сдвигу отдельных листов в боковом направлении. Перемещения моста при зависимой подвеске определяются перемещениями колес в поперечной плоскости.

НЕЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА АВТОМОБИЛЯ

Колебание одного из колес моста при независимой подвеске не вызывает колебаний другого колеса. Обычно такую подвеску используют для передних колес легковых автомобилей. При этом каждое колесо отдельно от другого соединяется с кузовом или рамой.

Различают шкворневую и бесшкворневую независимые подвески. В подвеске первого типа к поперечине подрамника шарнирно прикреплены рычаги концы которых также шарнирно соединены со стойкой. Н стойке при помощи шкворня укреплен поворотный кулак колеса. Рычаги и стойка подвески образуют направляющее устройство подвески, служащее для передачи сил от колеса раме. Упругим элементом является пружина, установленная между нижними рычагами и поперечиной подрамника.

Бесшкворневая подвеска

Бесшкворневая подвеска также состоит из верхнего и нижнего рычагов и пружины. В отличие от шкворневой подвески у нее поворотная стойка непосредственно прикреплена к поворотному кулаку и шарнирно соединена шаровыми пальцами с верхним и нижним рычагами подвески. При такой конструкции меньше силы, действующие в шарнирах стойки

АМОРТИЗАТОРЫ

Наибольшие удобства при движении автомобиля достигаются при наличии мягкой подвески. Удары и толчки, которые испытывают колеса автомобиля при движении по неровной дороге, передаются на раму тем меньше, чем мягче рессоры. Чем длиннее рессора и чем больше листов меньшей толщины в нее входит, тем она мягче. Но мягкие рессоры обладают существенным недостатком – их колебания, имеющие большую амплитуду, затухают очень медленно. Колебания рессор гасятся благодаря трению между их листами. Для более быстрого гашения собственных колебаний рессор и повышения их долговечности на автомобиле устанавливают специальные устройства — амортизаторы. Амортизаторы гидравлического типа ставят на всех легковых автомобилях и на большинстве грузовых.

Сопротивление колебательным движениям рамы в гидравлическом амортизаторе создается при перекачивании жидкости через небольшие отверстия в его корпусе. При увеличении скорости относительных перемещений оси и рамы резко возрастает сопротивление амортизатора. Амортизаторы заполняют специальной жидкостью, вязкость которой мало изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Колебание рамы можно представить состоящими из двух сл е д у ющих движений : хода сжатия рессоры, когда рама и мост сближаются; хода отдачи, когда рама и мост расходятся.

Амортизатор одностороннего действия гасит колебания лишь во время хода отдачи. Амортизатор двустороннего действия способствует более плавной работе подвески, так как поглощает энергию колебаний как при отдаче ,так и при сжатии. Вследствие этого амортизаторы двойного действия почти полностью вытеснили амортизаторы одностороннего действия.

Сопротивление, создаваемое амортизатором двустороннего действия, неодинаково при сжатии и отдаче. Сопротивление при сжатии состовляет 20-25% сопротивления при отдаче, так как необходимо, чтобы амортизатор гасил в основном свободное колебание подвески при отдаче и не увеличивал жесткость рессор при сжатии. В подвесках легковых автомобилей и автобусов ставят четыре амортизатора, а в подвесках грузовых автомобилей – два (только в передней подвеске).

1- нижняя проушина крепления амортизатора 9 — перепускное отверстие при ходе сжатия;

к мосту автомобиля; 12- поршень амортизатора;

3 — корпус клапана сжатия; 13- отверстие прохода жидкости при ходе 4 — клапан сжатия; отдачи;

5- перепускной канал; 15- рабочий цилиндр;

17 — резервуар амортизатора; 16- шток амортизатора;

36 — пружина перепускного клапана; 37-перепускной клапан;

38-наружное отверстие прохода жидкости 39-клапан отдачи;

при ходе сжатия; 42- гайка-седло клапана сжатия;

44-пружина клапана сжатия; 49 — воздушная подушка;

51 — боковое перепускное отверстие;

РЕССОРЫ

Рессора состоит из нескольких листов, стянутых хомутами. Каждый хомут прикреплен к нижнему скрепляемому листу рессоры и стянут болтом, на который надета распорная трубка, препятствуюящая зажатию листов рессоры.

К концам двух коренных листов и прикреплены чашки, которые упираются в резиновые опоры, зажатые вместе с концами рессор в кронштейнах и с крышками.

Анализ развития подвесок грузовых автомобилей как в нашей стране, так и за рубежом показал, что на грузовых автомобилях средней грузоподъемности применяются зависимые подвески с листовыми рессорами. Широкое распространение таких подвесок объясняется простотой их изготовления и обслуживания, а также тем, что они обеспечивают вполне удовлетворительные плавность хода и устойчивость автомобиля при современных скоростях движения. В подвеске, где полуэллиптическая листовая рессора выпол­няет функции направляющего устройства, большое значение имеет правильный выбор конструкции крепления рессор к раме автомобиля. Это связано с тем, что коренные листы рессор подвергаются воздействию комплекса сил и моментов, значительно возрастающих при эксплуатации автомобилей в тяжелых дорож­ных условиях. Если недооценить влияния этих нагрузок, эксплу­атационная надежность подвески резко снизится. Поэтому при выборе типа крепления рессор к раме был рассмотрен и проана­лизирован ряд наиболее распространенных на грузовых автомо­билях конструкций с учетом их надежности, удобства и простоты обслуживания (количество точек смазки), а также экономиче­ской целесообразности.

Основные типы крепления концов рессоры к раме или кузову автомобиля следующие:

— фиксированного конца рессоры (т. е. конца рессоры, воспринимающего все силы, действующие на подвеску) — с витым или отъемным ушком или на резиновой опоре;

— свободного конца рессоры (т. е. конца рессоры, восприни­мающего все силы, кроме продольных, возникающих при дви­жении автомобиля) — на серьге, на резиновой или скользящей опоре.

Сочетание креплений концов рессоры может быть самым раз­личным. На практике чаще всего применяется крепление фикси­рованного конца рессоры с витым ушком и свободного конца на серьге или скользящей опоре. Резиновые опоры обычно используют одновременно для креп­ления обоих концов рессоры. На автомобиле ЗИЛ-130 было решено применить отъемное ушко для крепления переднего конца рессоры и скользящую опору для заднего.

Соображения, которыми при этом руководствовались, приведены ниже. Крепление фиксированного конца рессоры с витым ушком отличается простотой конструкции, малой стоимостью и наи­меньшей массой по сравнению с креплениями других типов. Однако применение такого типа крепления на автомобилях, эксплуатируемых в тяжелых дорожных условиях, встречает ряд затруднений, связанных с обеспечением необходимой прочности ушка.

Наиболее распространенный и простой способ повышения прочности ушка путем увеличения толщины коренного листа не всегда дает положительный результат. Если увеличивать тол­щину только одного коренного листа, оставляя толщину осталь­ных листов неизменной, то это может привести к значительному снижению долговечности рессоры из-за преждевременной уста­лостной поломки утолщенного коренного листа. Если одновре­менно увеличить толщину коренного и остальных листов, то для сохранения заданных в расчете прогиба и среднего расчетного напряжения потребуется удлинить рессору, что не всегда воз­можно по компоновочным соображениям, и, кроме того, может привести к нерациональному увеличению массы рессоры в связи с уменьшением числа листов.

Крепление концов рессор на резиновых опорах используется в подвесках автобусов и некоторых моделей грузовых автомоби­лей. Резиновые опоры являются хорошим изолятором от шума и гасителем вибраций, их не надо смазывать и, кроме того, они позволяют при необходимости повысить долговечность рессор, когда по соображениям компоновки нельзя существенно увели­чить их длину. Тем не менее эта конструкция в мировой практике автомобилестроения получила весьма ограниченное применение на грузовых автомобилях по следующим причинам: повышенная масса узла по сравнению с узлами с другими способами крепле­ния; большая стоимость узла из-за необходи­мости применения резины высокого качества; снижение долго­вечности резиновых опор при работе с большими угловыми и продольными перемещениями.

Следует добавить, что при износе резиновых опор передних рессор передний мост получает возможность перемещаться в продольном направлении, в связи с чем нарушается кинема­тика рулевого управления. Это обстоятельство в сочетании с другими причинами способствует возникновению вынужденных колебаний, которые при определенной скорости автомобиля вступают в резонанс с собственными колебаниями всей системы управляемых колес.

Крепление фи ксированною конца рессоры с отъемным ушком применяется в тех случаях, когда витые ушки не обеспечивают надежного соединения. При этом креплении толщина коренного листа, а следовательно, н длина рессоры определяются в зави­симости только от вертикальных нагрузок. Отъемные ушки, так же как и резиновые опоры, позволяют при необходимости повы­сить долговечность рессор, когда по компоновочным соображе­ниям нельзя значительно увеличить их длину.

Отъемное ушко имеет отверстие правильной геометрической формы, поэтому втулку можно подвергнуть термообработке, что значительно повышает долговечность шарнира. Данная конст­рукция по сравнению с витым ушком отличается несколько по­вышенной трудоемкостью изготовления и большей массой.

Крепление свободного конца рессоры с помощью скользящей опоры было выбрано для подвески автомобиля ЗИЛ-130 прежде всего потому, что в этом случае наипростейшим образом исклю­чаются точки смазки. По долговечности указанный узел после соответствующей доводки конструкции не уступает креплению с помощью серьги н превосходит крепление на резиновой опоре

https://www.autoezda.com/2014-07-01-14-46-19/%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%B2%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8F.html