Войти на сайт
Логин:
Пароль:
Регистрация  :  Пароль?  :  Закрыть
Главная Контакты Реклама на сайте Подписаться RSS

Ходовая часть (несущая система, управляемый мост и подвеска)

Опубликовано : 3-02-2012, 09:57 | Категория: Шасси и органы управления   
(голосов:)
Рама. Основным несущим элементом автомобиля является рама. Она воспринимает все нагрузки, на нее устанавливаются все основные механизма автомобиля: двигатель, трансмиссия, органы управления, кабина, кузов, дополнительное и специальное оборудование. На легковых автомобилях малого и особо малого классов роль рамы выполняет несущий кузов автомобиля.

Рамы разделяются на лонжеронные (лестничные, наиболее распространены) и центральные (хребтовые, гораздо сложнее конструктивно).
Лонжеронная рама состоит из двух продольных лонжеронов и нескольких поперечин, соединенных сваркой. Лонжерон — это балка в форме швеллера переменного сечения из листовой стали (максимальная высота — в средней части рамы). Лонжероны могут располагаться параллельно (например, на автомобилях ГАЗ) или могут сходиться в передней части (например, на автомобилях ЗИЛ). К передней части лонжеронов крепятся передний буфер автомобиля и буксирные крюки, между лонжеронами располагается кронштейн для фиксации положения пусковой рукоятки. На левом лонжероне в гнезде устанавливается аккумуляторная батарея, на правом на кронштейнах — запасное колесо, платформа, указатель поворота.

Поперечины имеют форму, приспособленную для устанавливаемых на них деталях.

На кронштейнах, установленных (приваренных или приклепанных) на первой (передней) поперечине, крепятся: радиатор, опоры для двигателя, передние рессоры, картер рулевого механизма (на левом лонжероне). На второй поперечине установлены кронштейны для крепления промежуточной опоры карданной передачи, задние рессоры, опоры дополнительных рессор. На задней поперечине устанавливается тяговосцепное устройство.

Центральная рама состоит из одной центральной несущей балки (швеллер или круглая балка, может быть составлена из картеров главных передач и раздаточной коробки, соединенных патрубками) и поперечин, на которых располагаются агрегаты автомобиля.

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).

Конструкция переднего моста, например у автомобиля ЗИЛ—431410 (рис.49).

Ходовая часть (несущая система, управляемый мост и подвеска)

Ходовая часть (несущая система, управляемый мост и подвеска)

Углы установки колес, обеспечиваемые конструкцией переднего управляемого моста: углы развала и схождения передних колес, поперечный и продольный углы наклона шкворней.

Угол развала колес α (рис. 50, 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 δ 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 (β — 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 10°.

Угол продольного наклона шкворня γ — угол между осью шкворня и вертикальной плоскостью (рис. 50, б), 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.
Подвески предназначены для смягчения ударов и толчков, гашения колебаний рамы и кузова, снижения динамических нагрузок на ходовую часть.

Любая подвеска состоит из:
— упругого элемента (пружин, листовых рессор, торсионов, пневмобаллонов), связывающего раму с мостом и поглощающего удары;
— амортизатора (гасящий элемент), гасящего колебания рамы (наиболее распространены телескопические амортизаторы двустороннего действия);
— направляющего устройства для обеспечения вертикального перемещения колес и передачи тормозных и толкающих усилий к раме от колес;
— стабилизатора поперечной устойчивости (для легковых автомобилей).

Подвески разделяются на зависимые (оба колеса жестко связаны мостом) и независимые (перемещения колеса не зависят друг от друга, оба колеса подвешены к раме). Грузовики и автобусы в основном укомплектованы зависимой подвеской и неразрезными передними мостами. Упругим элементом зависимой подвески наиболее часто является рессора, выполняющая роль и направляющего элемента.

Примером независимой подвески является бесшкворневая независимая рычажно-пружинная подвеска, устанавливаема на многих легковых автомобилях (ВАЗ, ГАЗ, ИЖ). Поворотная стойка (ее концы опираются на шаровые подшипники в верхнем и нижнем рычагах) такой подвески жестко соединена с цапфой колеса, которая может перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Ступица колеса опирается на роликовые подшипники на цапфе поворотной стойки.
Бесшкворенная подвеска устанавливается на поперечине переднего моста, там же закреплены и оси верхних и нижних рычагов подвески. Сами рычаги качаются: верхние — на резинометаллических втулках, нижние — на шарнирах.

Роль упругого элемента бесшкворенной подвески выполняет цилиндрическая пружина с телескопическим амортизатором внутри, установленная между нижним рычагом и поперечиной. К рычагам прикрепляются резиновые буфера сжатия и отдачи, ограничивающие ход колес соответственно вверх и вниз.
На переднеприводных легковых автомобилях устанавливается независимая подвеска передних колес с качающейся телескопической стойкой и цилиндрической пружиной на ней, которая выполняет функции направляющего и устройства и амортизатора. Имеется буфер сжатия и буфер отдачи. Верхний конец стойки соединяется с кузовом, нижний — с поворотной цапфой.

Примером зависимой подвески является зависимая рессорная подвеска, устанавливаемая на грузовых автомобилях ЗИЛ—431410 (рис. 51). Аналогичные подвески имеют многие автомобили с колесной формулой 4x2.

Рессоры (полуэллиптические) составлены из 11-ти прямоугольных листов из кремнистой стали, стянутых хомутами. Два самых больших листа называются коренными. Чтобы листы рессоры не передвигались относительно друг друга, в их середине имеется по две вы давки. С помощью таких рессор, снабженных гидравлическими амортизаторами, передний мост подвешивается к раме.

Зависимая подвеска заднего моста состоит из двух пар полу эллиптических рессор: одна пара — основная (по 13 листов в каждой рессоре), другая — дополнительная, или подрессорники (по 9 листов в каждой рессоре). Основные рессоры крепятся к балке заднего моста с помощью стремянок и накладок, их концы крепятся в кронштейнах к раме. Обе пары рессор работают при нагружении автомобиля, если автомобиль не нагружен, работают только основные рессоры. 

Ходовая часть (несущая система, управляемый мост и подвеска)

На трехосных автомобилях при близком расположении промежуточного и заднего мостов устанавливается балансирная подвеска на продольных перевернутых полуэллиптических рессорах, устроенная следующим образом: ступица во втулках устанавливается на концах поперечной оси, прикрепленной на кронштейнах к раме автомобиля. С помощью кронштейна ступица крепится к средней части рессоры, которая концами опирается на кронштейны полуосевых кожухов задних мостов. Толкающие усилия передаются на раму от ведущих мостов через штанги. Применение балансир- ной подвески позволяет рассматривать оба задних моста в совокупности, как качающуюся вместе с рессорами (на оси) тележку, причем каждый мост перемещается независимо, что обеспечивает высокую проходимость автомобиля.

Амортизаторы предназначены для гашения собственных колебаний подвески при езде по неровным дорогам. В настоящее время широко применяются гидравлические амортизаторы, работа которых основана на сопротивлении вязкой амортизационной жидкости (масла веретенное, трансформаторное, турбинное, всесезонное и др.), возникающем при ее прохождении через калиброванные отверстия. Они разделяются на амортизаторы одностороннего и двустороннего действия.

Амортизаторы одностороннего действия гасят колебания, возникающие только при удалении подрессорной (рама и платформа) части от неподрессорной (мосты и колеса) части (так называемый ход отдачи рессоры). Поэтому они применяются достаточно редко. Амортизаторы двустороннего действия способны гасить колебания, возникающие при удалении (ход отдачи) и при сближении (ход сжатия рессоры) подрессорной и неподрессорной частей.

Основные части гидравлического амортизатора двустороннего действия (телескопический амортизатор) представлены на рис. 52.
Резервуар, охватывающий рабочий цилиндр, выполняет роль компенсационной камеры, то есть служит для компенсации изменения объема жидкости в рабочем цилиндре над и под поршнем, которое возникает при перемещении подвески.

Во время движения автомобиля при плавном ходе сжатия рессоры поршень движется вниз, жидкость через открытый перепускной клапан и отверстие (6) поступает в надпоршневое пространство, но т. к. там находится шток, вся поступающая жидкость там не помещается. Непоместившаяся часть перетекает через калиброванное отверстие клапана сжатия, остающегося закрытым, в резервуар. При резком ходе сжатия рессоры происходит резкое перемещение поршня, в результате клапан сжатия под действием резко возросшего давления под поршнем открывается, и жидкость из рабочего цилиндра уже через большее отверстие поступает в резервуар. Сопротивление амортизатора становится значительно меньше.

При плавном ходе отдачи рессоры поршень движется вверх, перепускной клапан под действием возросшего давления над поршнем закрывается, жидкость из верхней части рабочего цилиндра через внутренний ряд отверстий поршня поступает в нижнюю часть. Одновременно открывается впускной клапан. При резком ходе отдачи давление жидкости над ним резко возрастает, в результате клапан отдачи открывается, и жидкость поступает из резервуара в подпоршневое пространство рабочего цилиндра.

Ходовая часть (несущая система, управляемый мост и подвеска)

Сопротивление амортизатора пропорционально квадрату скорости перетекания амортизационной жидкости.
Существуют гидравлические амортизаторы (рычажные) с двумя поршнями с клапанами, между которыми находится вал с рычагом.
Колеса предназначены для обеспечения передвижения автомобиля, изменения направления движения, смягчения толчков, передачи нагрузки от автомобиля на дорогу; они непосредственно связывают автомобиль с дорогой.

В зависимости от назначения колеса разделяются на:
• ведущие (обеспечивают поступательное движение автомобиля, преобразуют крутящий момент от трансмиссии в силу тяги),
• управляемые, или ведомые (задают направление движения, воспринимают усилия от кузова через подвеску),
• комбинированные (обеспечивают поступательное движение и задают его направление).

Колесо состоит из следующих частей: диск, обод, пневматическая шина (точнее, в автомобилестроении колесом считается промежуточный элемент между ступицей и шиной). Его ступица входит в состав сборочного узла соответствующего моста.
Обод — это внешняя (наружная) часть колеса, на которую монтируется шина.
Диск — это центральная часть колеса, несущая обод, в ней имеются отверстия для крепления колеса к ступице.

В зависимости от конструкции соединительной части диска (соединяет ступицу с ободом) колеса разделяются на:
• дисковые (обычно устанавливаются на легковых автомобилях);
• бездисковые (устанавливаются на автомобилях КамАЗ, МАЗ, автобусах ЛиАЗ);
• спицевые (используются редко).

Дисковое колесо имеет следующую конструкцию: обод и диск, изготовленные штамповкой из листовой стали, являются неразъемным сварным соединением. Обод в средней части имеет кольцевое углубление для облегчения монтажа колеса. Борта шин устанавливаются на конические посадочные полки, находящиеся по обеим сторонам обода. На многих грузовиках для облегчения монтажа устанавливается обод плоский разъемный. На наружной стороне диска имеются ребра жесткости и вы-ступы, к которым крепится декоративный колпак.

Бездисковое колесо не имеет диска, то есть обод со ступицей соединяются непосредственно без промежуточной детали (если колесо заднее, то устанавливается на прикрепленное к ступице кольцо). Бездисковые колеса используются реже.

Пневматические шины достаточно разнообразны по конструкции. Они различаются по устройству, размерам, форме, давлению воздуха, способу герметизации.
Для шин легковых и грузовых малой массы максимальное допустимое давление равно 0,2—0,3 МПа, для грузовых большей массы и автобусов — равно 0,5-0,75 МПа.

В зависимости от способа герметизации внутренней полости пневматические шины разделяются на камерные и бескамерные.
Камерная шина состоит из следующих частей: покрышка (внешняя несущая оболочка, удерживает и защищает камеру), камера с вентилем (внутренняя полость, в которую накачивается воздух под давлением), ободная лента (устанавливается между ободом и камерой для защиты камеры от защемлений и истирания, легковые автомобили не имеют).

Бескамерные шины герметизируются наложением на внутренний слой каркаса воздухонепроницаемого резинового слоя и имеют специальный вентиль, вставленный в отверстие обода колеса. Эти шины легче по массе, лучше балансируются, при проколах (особенно небольших) медленнее теряют воздух.

Покрышка состоит из следующих частей:
• каркас из нескольких слоев корда (прорезиненной ткани), жестко присоединен к бортам;
• брекер (подушечный слой) — резинотканевая прослойка между протектором и каркасом для защиты каркаса от повреждений;
• боковины — тонкий эластичный слой резины на боковых стенках каркаса, защищает каркас от повреждений, на боковинах наносится маркировка покрышек;
• протектор — толстый слой резины с рельефным рисунком для лучшего сцепления с дорогой, находится поверх каркаса;
• борта, крепящие крышку на ободе колеса, в них вмонтирован сердечник (кольцо) из стальной проволоки для упрочнения.

В зависимости от конструкции каркаса шины разделяются на:
• диагональные (нити соседних слоев корда пересекаются под определенным углом 95—115° в виде ромбовидной сетки, число слоев корда четное, обычно четыре),
• радиальные (нити корда не пересекаются и расположены по радиусу от борта к борту в поперечной плоскости, проходящей через ось вращения колеса), имеют меньшее сопротивление качению и больший срок службы.

Рисунок протектора может быть направленным или асимметричным. Направленные шины предназначены для вращения только в одну определенную сторону. Асимметричные шины устанавливаются одной строго определенной стороной наружу, а другой внутрь (в сторону к продольной оси автомобиля). Наружная сторона асимметричных шин лучше проявляет себя на твердых летних дорогах, внутренняя — на зимних.
Маркировка шины указывает завод-изготовитель, даты выпуска, серийный номер, размеры.

Размеры шины обозначаются двумя числами (в мм или дюймах), первое определяет ширину профиля, второе — посадочный диаметр на обод колеса. Максимальная допустимая скорость обозначена буквами: S —180 км/час, Q — 160 км/час, Р — 150 км/час, L — 120 км/час.
Для морозостойких шин на боковине делается надпись «Север», для бескамерных — надпись «Бескамерная».

Рисунок протектора обозначается следующим образом: Д — дорожное (для дорог с бетонным или асфальтовым покрытием и гладких грунтовых), У — универсальное или всесезонное (обладает более лучшими сцепными качествами по сравнению с дорожным), ПП — повышенной проходимости. Выпускаются шины с протекторами, предназначенными специально для гоночных и спортивных автомобилей, легковых высокой проходимости, шины с ошиповкой (зимние).
Шины с дорожным рисунком обладают следующими качествами: низкое сопротивление качению и шумность, высокая износостойкость, пониженные сцепные свойства при езде по загрязненным и покрытым снегом дорогам.

Шины зимние хороши на заснеженных и об-леденевших дорогах, особенно ошипованные. Они имеют рисунок с крупными шашками и ламелями (дополнительными поперечными прорезями), рас-членение глубокое, обладают повышенными сцепными свойствами, но изготавливаются из более мягкой резины, чем шины с дорожным покрытием. Поэтому при езде по твердым дорогам быстрее изнашиваются и больше шумят. Шипы противоскольжения применяются не на всех видах зимних шин.

Шип представляет собой стержень из твердого сплава, находящийся в корпусе из мягкой стали. Корпус шипа постепенно в процессе эксплуатации изнашивается вместе с протектором шины, а стержень остается целым, надолго обеспечивая эффективность работы шипа.
Шины с протектором повышенной проходимости имеют более грубый рисунок с преобладанием расчленения в продольном направлении, что повышает устойчивость автомобиля на бездорожье, но понижает сцепные свойства при езде по скользким дорогам.

Шины спортивных и гоночных автомобилей изготавливаются из износостойкой резины, имеют низкий широкий профиль с невысокими нерасчлененными шашками иди полосами и водоотводящими канавками.

Пожожие новости
Для большинства легковых автомобилей кузов является несущей конструкцией, он выполняет роль рамы и в местах крепления механизмов
Рулевое управление предназначено для обеспечения движения автомобиля по заданной траектории, изменение направления движения
Существующие автомобили (легковые, грузовые, специальные, автобусы) весьма разнообразны конструктивно. Но несмотря на это
Комментарии