ПІДВІСКА АВТОМОБІЛЯ
Підвіска служить для забезпечення плавного ходу автомобіля, так як пом’якшує сприймаються колесами удари і поштовхи при наїзді на нерівності дороги. Підвіска може бути залежною і незалежною.
При залежній підвісці переміщення одного колеса мосту залежить від переміщення іншого колеса. При незалежній підвісці такий зв’язок відсутній.
Найбільш поширеним пружним елементом підвіски є ресора. Її широке застосування на автомобілях пояснюється тим, що вона не тільки пом’якшує поштовхи сприймаються колесами автомобіля від нерівної дороги, але і виконує роль направляючого пристрою, передає силу тяги і гальмівну силу від коліс рамі автомобіля.
“Крім ресорної, підвіска може бути пружинної, торсіонної, пневматичної і гідропневматичної”.
В якості пружного елемента в зазначених підвісках використовують відповідно пружини, торсіони-стрижні, що працюють на скручування, пневматичні або гідропневматичні елементи, що використовують пружні властивості рідини і повітря. Для передачі сил тяги і гальмівної сили при установці цих підвісок необхідні додаткові пристрої.
ЗАЛЕЖНА ПІДВІСКА АВТОМОБІЛЯ
На вантажних автомобілях і в якості задньої підвіски на легкових автомобілях застосовують залежну підвіску. У цьому випадку передній міст підвішений до лонжерону рами на двох ресорах за допомогою кронштейнів і сережок. Пружними елементами у такій підвісці служать поздовжні напівеліптичні ресори, зібрані з вигнутих стальних листів різної довжини (чим вище розміщений листок, тим він довший). У загнуті вушка найдовшого (корінного) листа запресовують втулки, через які проходять ресорні пальці, шарнірно з’єднують ресору з кронштейном і сережкою. Листи стягнуті між собою і пов’язані з мостом драбинами. Через драбини і шарніри в кронштейнах сили від коліс при русі автомобіля передаються рамі.
Хомути перешкоджають зсуву окремих аркушів в бічному напрямку. Переміщення моста при залежній підвісці визначаються переміщеннями коліс в поперечній площині.
НЕЗАЛЕЖНА ПІДВІСКА АВТОМОБІЛЯ
Коливання одного з коліс моста при незалежній підвісці не викликає коливань іншого колеса. Зазвичай таку підвіску використовують для передніх коліс легкових автомобілів. При цьому кожне колесо окремо від іншого з’єднується з кузовом або рамою.
Розрізняють шкворневую і безшкворневу незалежні підвіски. У підвісці першого типу до поперечці підрамника шарнірно прикріплені важелі кінці яких також шарнірно з’єднані зі стійкою. Н стійці за допомогою шворня укріплений поворотний кулак колеса. Важелі та стійка підвіски утворюють направляючий пристрій підвіски, що служить для передачі сили від колеса рамі. Пружним елементом є пружина, встановлена між нижніми важелями і поперечиною підрамника.
Бесшкворневая підвіска також складається з верхнього і нижнього важелів і пружини. На відміну від шкворневої підвіски у неї поворотна стійка безпосередньо прикріплена до поворотного кулака і шарнірно з’єднана кульовими пальцями з верхнім і нижнім важелями підвіски. При такій конструкції менше сили, що діють в шарнірах стійки
АМОРТИЗАТОРИ
Найбільші зручності при русі автомобіля досягаються при наявності м’якої підвіски. Удари і поштовхи, які відчувають колеса автомобіля при русі по нерівній дорозі, передаються на раму тим менше, чим м’якше ресори. Чим довше ресора і чим більше листів меншої товщини до неї входить, тим вона м’якша. Але м’які ресори володіють істотним недоліком – їх коливання, що мають велику амплітуду, загасають дуже повільно. Коливання ресор гасяться завдяки тертю між їх листами. Для більш швидкого гасіння власних коливань ресор і підвищення їх довговічності на автомобілі встановлюють спеціальні пристрої – амортизатори. Амортизатори гідравлічного типу ставлять на всіх легкових автомобілях і на більшості вантажних.
Опір коливальним рухам рами в гідравлічному амортизаторі створюється при перекачуванні рідини через невеликі отвори в його корпусі. При збільшенні швидкості відносних переміщень осі і рами різко зростає опір амортизатора. Амортизатори заповнюють спеціальною рідиною, в’язкість якої мало змінюється в залежності від температури навколишнього середовища. Коливання рами можна уявити складаються з двох наступних рухів : ходу стиснення ресори, коли рама і міст зближуються; ходу віддачі, коли рама і міст розходяться.
Амортизатор односторонньої дії гасить коливання лише під час ходу віддачі. Амортизатор двосторонньої дії сприяє більш плавної роботи підвіски, так як поглинає енергію коливань при віддачі ,так і при стисненні. Внаслідок цього амортизатори подвійної дії майже повністю витіснили амортизатори односторонньої дії.
Опір, що створюється амортизатором двосторонньої дії, неоднаково при стисненні і віддачі. Опір при стисненні становить 20-25% опору при віддачі, так як необхідно, щоб амортизатор гасив в основному вільне коливання підвіски при віддачі і не збільшував жорсткість ресор при стисненні. У підвісках легкових автомобілів і автобусів ставлять чотири амортизатори, а в підвісках вантажних автомобілів – два (тільки в передній підвісці).
1 – нижня вушко кріплення амортизатора 9 – перепускний отвір при ході стиснення;
до мосту автомобіля; 12 – поршень амортизатора;
3 – корпус клапана стиску; 13 – отвір проходу рідини при ході 4 – клапан стиснення; віддачі;
5 – перепускний канал; 15 – робочий циліндр;
17 – резервуар амортизатора; 16 – шток амортизатора;
36 – пружина перепускного клапана; 37-перепускний клапан;
38-зовнішній отвір проходу рідини 39-клапан віддачі;
при ході стиснення; 42 – гайка-сідло клапана стиску;
44-пружина клапана стиску; 49 – повітряна подушка;
51 – бічне перепускний отвір;
РЕСОРИ
Ресора складається з декількох листів, стягнутих хомутами. Кожен хомут прикріплений до нижнього скрепляемому листа ресори і стягнуть болтом, на який надіта розпірна трубка, препятствуюящая затиснення листів ресори.
До кінців двох корінних листів і прикріплені чашки, які впираються в гумові опори, затиснуті разом з кінцями ресор в кронштейнах і з кришками.
Аналіз розвитку підвісок вантажних автомобілів як у нашій країні, так і за кордоном показав, що на вантажних автомобілях середньої вантажопідйомності застосовуються залежні підвіски з листовими ресорами. Широке поширення таких підвісок пояснюється простотою їх виготовлення і обслуговування, а також тим, що вони забезпечують цілком задовільні плавність ходу і стійкість автомобіля при сучасних швидкостях руху. У підвісці, де напівеліптична листова ресора виконує функції направляючого пристрою, велике значення має правильний вибір конструкції кріплення ресор до рами автомобіля. Це пов’язано з тим, що корінні листи ресор піддаються впливу комплексу сил і моментів, значно зростають при експлуатації автомобіля у важких дорожніх умовах. Якщо недооцінити впливу цих навантажень, експлуатаційна надійність підвіски різко знизиться. Тому при виборі типу кріплення ресор до рами був розглянутий і проаналізований ряд найбільш поширених на вантажних автомобілях конструкцій з урахуванням їх надійності, зручності і простоти обслуговування (кількість точок змащення), а також економічної доцільності.
Основні типи кріплення кінців ресори до рами або кузова автомобіля наступні:
– фіксованого кінця ресори (тобто кінця ресори, сприймає всі сили, що діють на підвіску) – з крученим або отъемным вушком або на гумовій опорі;
– вільного кінця ресори (тобто кінця ресори, сприймає всі сили, крім поздовжніх, що виникають при русі автомобіля) – на сережці, гумовою або ковзної опорі.
Поєднання кріплень кінців ресори може бути самим різним. На практиці найчастіше застосовується кріплення фіксованого кінця ресори з крученим вушком і вільного кінця на сережці або ковзної опорі. Гумові опори зазвичай використовують одночасно для кріплення обох кінців ресори. На автомобілі ЗИЛ-130 було вирішено застосувати отъемное вушко для кріплення переднього кінця ресори і ковзну опору для заднього.
Міркування, якими при цьому керувалися, наведені нижче. Кріплення фіксованого кінця ресори з крученим вушком відрізняється простотою конструкції, малою вартістю і найменшою масою порівняно з кріпленнями інших типів. Однак застосування такого типу кріплення на автомобілях, що експлуатуються у важких дорожніх умовах, зустрічає ряд труднощів, пов’язаних із забезпеченням необхідної міцності вушка.
Найбільш поширений і простий спосіб підвищення міцності вушка шляхом збільшення товщини корінного листа не завжди дає позитивний результат. Якщо збільшувати товщину одного корінного листа, залишаючи товщину решти аркушів незмінною, то це може призвести до значного зниження довговічності ресори з-за передчасної втомної поломки потовщеного корінного листа. Якщо одночасно збільшити товщину корінного та інших листів, то для збереження заданих у розрахунку прогину і середнього розрахункового напруги потрібно подовжити ресору, що не завжди можливо з компонувальних міркувань, і, крім того, може призвести до нераціонального збільшення маси ресори в зв’язку з зменшенням кількості аркушів.
Кріплення кінців ресор на гумових опорах використовується в підвісках автобусів і деяких моделей вантажних автомобілів. Гумові опори є хорошим ізолятором від шуму і гасителем вібрацій, їх не треба змащувати і, крім того, вони дозволяють при необхідності підвищити довговічність ресор, коли з міркувань компонування можна істотно збільшити їх довжину. Тим не менше ця конструкція у світовій практиці автомобілебудування отримала вельми обмежене застосування на вантажних автомобілях з наступних причин: підвищена маса вузла порівняно з вузлами з іншими способами кріплення; велика вартість вузла з-за необхідності застосування гуми високої якості; зниження довговічності гумових опор при роботі з великими кутовими та повздовжніми переміщеннями.
Слід додати, що при зносі гумових опор передніх ресор передній міст отримує можливість переміщатися в подовжньому напрямі, у зв’язку з чим порушується кінематика рульового управління. Ця обставина в поєднанні з іншими причинами сприяє виникненню вимушених коливань, які при певній швидкості автомобіля вступають в резонанс з власними коливаннями всієї системи керованих коліс.
Кріплення фиксированною кінця ресори з отъемным вушком застосовується в тих випадках, коли виті вушка не забезпечують надійного з’єднання. При цьому кріпленні товщина корінного листа, а отже, н довжина ресори визначаються в залежності тільки від вертикальних навантажень. Окремі вушка, так само як і гумові опори, дозволяють при необхідності підвищити довговічність ресор, коли з компонувальних міркувань можна значно збільшити їх довжину.
Отъемное вушко має отвір правильної геометричної форми, тому втулку можна піддати термообробці, що значно підвищує довговічність шарніра. Дана конструкція, в порівнянні з крученим вушком відрізняється дещо підвищеною трудомісткістю виготовлення і більшою масою.
Кріплення вільного кінця ресори з допомогою ковзної опори було обрано для підвіски автомобіля ЗІЛ-130 насамперед тому, що в цьому випадку наипростейшим чином виключаються точки змащення. По довговічності вказаний вузол після відповідної доведення конструкції не поступається кріплення з допомогою сережки н перевершує кріплення на гумовій опорі
2
