как работает ходовая часть автомобиля
Что такое ходовая часть автомобиля и ее неисправности
Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.
Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.
Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.
Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.
Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.
Зависимая подвеска. Типы, особенности конструкции
Всего на автотранспорте применяется два вида подвески – зависимая и независимая. На данный момент такой тип подвески, как зависимая — считается вроде и устаревшей, однако применяется она еще достаточно широко на грузовых авто, полноразмерных рамных внедорожниках и обычных легковых авто. Такое применение на транспорте зависимая подвеска получила из-за простоты и надежности конструкции.
Рессорная подвеска
Основным элементом данной подвески является рессора. Состоит она из пакета листов пружинистой стали, немного загнутой в дугу. Причем этот пакет зачастую имеет пирамидальную форму. Своими концами рессора крепится к раме авто, а к ее центральной части крепится ось. На авто применяется по две рессоры, установленные ближе к колесам. Эти рессоры, благодаря пружинистой стали воспринимают на себя неровности дороги, позволяя перемещаться колесу относительно кузова.
Задняя зависимая подвеска переднеприводного автомобиля
Однако в этом есть и негативное качество – работа рессоры сопровождается инерционными колебательными движениями. То есть, при восприятии неровности дороги рессора получает энергию, которая приводит к ее колебательным движениям. И хоть со временем амплитуда колебаний будет снижаться, пока не затухнет, но они будут передаваться на раму. Автомобиль будет раскачиваться даже по ровной дороге после прохождения неровности.
Чтобы значительно сократить время колебания рессоры, в конструкцию подвески включены амортизаторы, которые и поглощают колебательную энергию. Если по-простому, то амортизатор останавливает рессору после неровности, не давая ей раскачивать авто.
Пружинная подвеска
Существует еще один тип зависимой подвески – пружинная. В этой подвеске вместо рессор применяются винтовые пружины. Они более удобны в применении, поскольку обладают значительно меньшими габаритами.
Видео: Ходовая часть автомобиля
Но здесь тоже есть свою нюансы. Если рессора сама выступала в качестве крепежного элемента, соединяющего раму с осью колеса, то пружина в таком качестве выступать не может. Поэтому в конструкцию пружинной подвески включена система тяг и рычагов, которые шарнирно соединяют кузов с осью (балкой, мостом).
Пружина, как и рессора, тоже в результате воздействия на нее получает инерционные колебательные движения, поэтому без использования амортизаторов в такой подвеске не обошлось.
Были и другие виды зависимой подвески, к примеру, торсионная, однако она широкого применения на автотранспорте не получила.
Основным недостатком зависимой подвески является частичная передача перемещения одного колеса относительно кузова на второе. Колеса закреплены на оси, и она передает эти перемещения. Поэтому зависимая подвеска не очень подходит для установки на управляемую ось.
Но она еще широко используется на задней оси, как ведущей, так и ведомой. На рамных внедорожниках последних поколений все еще встречается рессорная подвеска. Пружинную же подвеску часто используют на легковых переднеприводных авто. Причем в технических характеристиках авто не всегда указывается, что задняя подвеска – зависимая, зачастую ее называют подпружиненной балкой.
Независимая подвеска. Устройство, особенности
Второй тип подвески – независимый, характеризуется тем, что каждое колесо оси имеет свою систему крепежа и гашения колебаний, которая не передает движения одного колеса на другое. По сути, в независимой подвеске отсутствует ось колес (балка, мост) как таковая.
Самое большое распространение получила независимая подвеска типа «МакФерсона». Схема такой подвески достаточно проста – ступица колеса шарнирно крепится к кузову авто посредством рычагов. Типов этих рычагов и их расположение может отличаться. Встречаются А-образные рычаги, одинарные, сдвоенные, нижние верхние. Самая простая независимая подвеска состоит из одного нижнего рычага.
Дополнительно ступица крепится к кузову амортизационной стойкой, выполняющей еще и роль поворотного кулака. Основными элементами этой стойки является винтовая пружина и амортизатор. Сама стойка – это корпус, в который помещен амортизатор, а поверх стойки расположена пружина.
Вверху стойка упирается в кузов. Между ними установлена подушка стойки, на которую она и опирается. Установленный внутри упорный подшипник дает возможность вращаться стойке вокруг оси. Благодаря этому осуществляется возможность поворота колеса.
Как бы отлично не работала амортизационная стойка, существует возможность передачи колебаний на кузов. Это может привески к поперечному раскачиванию кузова. Чтобы этого не произошло, в конструкцию включен стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий обе подвески колес. Работая на скручивание этот стабилизатор гасит поперечные колебания.
Это основные элементы независимой подвески. Но имеется и большое количество вспомогательных элементов, без которых не обойтись. Таким элементом, к примеру, является подушка стойки. Также к ним относятся все резинотехнические элементы:
Все они тоже задействованы в гашении колебаний. Сайлентблоки, шаровые опоры и втулки помещаются везде, где производится соединение элементов подвески – рычагов с кузовом и ступицей, стабилизатора поперечной устойчивости со ступицами и подрамником и т. д.
Основные неисправности и диагностика подвески
Поскольку подвеска, какой бы она не была – зависимой или независимой, осуществляет перемещение колес относительно кузова и гасит все колебания, то она испытывает значительные нагрузки, приводящие к выходу из строя того или иного элемента.
В зависимой подвеске самыми распространенными неисправностями является потеря работоспособности амортизатора из-за утечки масла, физическое его повреждение. Также зачастую приходится менять все резинотехнические элементы, которые тоже присутствуют в данном типе подвески. Со временем происходит «старение» резиновой составляющей – она садится, начинает расслаиваться. Вполне возможно и разрушение рессор или пружин, из-за значительных нагрузок они могут лопнуть.
В независимой подвеске неисправности те же:
Поэтому за подвеской следить нужно постоянно, своевременно проводить замену расходных материалов, контролировать состояние амортизаторов, пружин и рессор.
Ходовая часть: устройство,принцип работы,ремонт,диагностика
Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.
Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.
Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.
Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.
Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.
УСТРОЙСТВО ХОДОВОЙ ЧАСТИ
Ходовая часть автомобиля состоит из колес, моста, подвески и рамы или кузова. Может иметь место наличие дополнительных элементов, однако главная роль отдана вышеперечисленным деталям. Каждый элемент играет свою роль, но их общая цель – свести к минимуму колебания, тряску и иные вибрации автомобиля во время езды – в этом и заключается функция ходовой части.
Рама и кузов являются костяком, к которому крепятся основные элементы подвески. Рама принимает участие в формировании ходовой. Для легковых автомобилей используется кузов, и именно к нему крепятся элементы ходовой части, а остальные элементы крепят к каркасу.
Чем прочнее железо кузова, тем лучше автомобиль будет переносить тяготы бездорожья. Остальные участки обшивают профильным листом, который стоек к коррозии.
Подвеска служит для смягчения неровностей и гасит колебания, провоцирующие неровности на поверхности дорожного покрытия за счет исключения жесткого сцепления между кузовом и колесами и других деталей.
Подвеска имеет большой срок службы, однако он зависит от условий эксплуатации автомобиля. Нужно своевременно проводить диагностику и бережно эксплуатировать авто.
Подвески бывают зависимыми и независимыми. Если подвеска зависимая, то задние колеса будут связаны между собой при помощи соединяющей балки. На независимой подвеске соединяющая балка отсутствует.
Мосты служат для соединения двух колес, а также для осуществления опорной функции для остова автомобиля. На легковом авто они крепятся к кузову, на грузовом – к раме. Предназначение мостов – удерживать не только вес самого авто, но и его пассажиров, поэтому материалом для их изготовления служит прочное железо.
Принцип работы
Основную роль в создании комфортной езды, выполняет именно подвеска. Это устройство гасит колебания, возникающие от неровной поверхности.
Когда колесо попадает в яму – машина не должна перевернуться, это главная задача для подвески. Колесо опускается вниз, тем самым растягивая амортизатор, который крепится к подвеске. После выхода из ямы – амортизатор становится на прежнее место и находится там в процессе небольших колебаний.
Колеса соединены с подвеской наглухо с одной стороны, но с другой стороны – нет. Важно, чтобы автомобиль даже при небольших колебаниях дороги (спусках или подъемах) – шел ровно, поэтому подвеска, взаимодействуя с остальными частями, будет выполнять такую работу.
Ходовая позволяет автомобилю передвигаться, при этом создает комфортные условия для водителя и пассажиров. Знание системы в целом, схемы ее работы и ее составных элементов – не обязательно для каждого водителя, но если вы все это знаете – это поможет правильно управлять машиной и справиться с любыми трудностями, возникающими на дороге. Устройство этой части – не так сложно, как кажется, о нем может рассказать любой специалист на станции ТО или даже знакомый водитель, но лучше обратиться к руководству по вашему автомобилю, чтобы знать детали именно вашей модели. Удачи и берегите свой автомобиль!
Причины поломок ходовой части автомобиля
Регулярные нагрузки на различные элементы ходовой части, которые не прекращаются даже после остановки движения, могут привести к различным поломкам. Если автомобиль начинает испытывать затруднения при прохождении на большой скорости поворотов или для его удержания на проезжей части требуются большие усилия, велика вероятность того, что необходим ремонт ходовой части автомобиля. Еще один показатель – кузов может колебаться и раскачиваться при торможении, и на поворотах. Причина может крыться в вышедших из строя амортизаторах, сломанных рессорах или элементах подвески. Ощущается вибрация при движении.
Вибрация может возникнуть из-за задних амортизаторов, которые изношены; поврежденных рессор; из-за того, что давление в шинах не соответствует определенным нормам; или того, что подшипники ступиц колес в плохом состоянии. В процессе движения автомобиля начинает стучать подвеска. Проблема может возникнуть из-за ослабления болтов крепления или деформированных дисков колес. Стук и скрип амортизаторов возникает по причине их поломки; ослабления крепления резервуара или поршня, а также утечки жидкости. Скрип при торможении на поворотах. Как правило, такой скрип возникает из-за неисправности амортизаторов или стабилизатора поперечной устойчивости. Начинает подтекать жидкость из амортизаторов. Такое возможно вследствие разрушения сальников штока или попадания на уплотнительные кромки посторонних механических частиц.
Самые распространенные проблемы связанные с ходовой частью
Чаще всего встречаются следующие поломки ходовки:
Если наблюдается хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, необходимо срочно предпринять меры.
Диагностика ходовой части автомобиля и ее ремонт
Как только возникают малейшие подозрения, что ходовая часть работает неисправно, необходимо доставить автотранспортное средство в сервис, где специалисты продиагностируют его, используя специально предназначенное для этого оборудование. Чем чаще эксплуатируется автотранспортное средство, тем более внимательно необходимо следить за его ходовой частью, диагностику которой, желательно делать через каждый 30 тысяч километров. Следует помнить, что к ремонту ходовой части нужно подходить ответственно. Конечно, можно просто заменить все детали, но в этом случае, стоимость ремонта будет достаточно высока. Оптимальным вариантом станет проведение диагностики и выявление списка непригодных элементов.
Диагностика ходовой части автомобиля включает в себя: осмотр амортизаторов, рычагов, пружин, опорных чашек; проверку рулевых наконечников, шаровых опор; состояние узлов; проверку ступичных подшипников; проверку герметичности тормозной системы и гидросистем машины; определение степени износа дисков, шлангов, тормозных колодок и барабанов. Регулярная диагностика позволяет выявить неполадки ходовой части автомобиля на ранней стадии, когда отсутствуют четко выраженные признаки сбоя в работе каких-либо элементов. После проверки всех неисправностей, мастера помогут определить проблемы, которые могут возникнуть у автомобиля в будущем и предотвратить их появление. На основе диагностики специалисты составляют перечень необходимых ремонтных работ и приступают к их выполнению.
Устройство ходовой части автомобиля
Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, причем с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибраций. Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы действующие на автомобиль.
Находясь в салоне легкового автомобиля, водитель и пассажиры испытывают медленные колебания с большими амплитудами, и быстрые колебания с малыми амплитудами. От быстрых колебаний защищает мягкая обивка сидений, резиновые опоры двигателя, коробки передач и так далее. Защитой от медленных колебаний служат упругие элементы подвески, колеса и шины. Ходовая часть состоит из передней подвески, задней подвески, колес и шин.
Подвеска колес автомобиля
Подвеска предназначена для смягчения и гашения колебаний передаваемых от неровностей дороги на кузов автомобиля. Благодаря подвеске колес кузов совершает вертикальные, продольные, угловые и поперечно-угловые колебания. Все эти колебания определяют плавность хода автомобиля.
Давайте разберемся с тем, как в принципе колеса автомобиля связаны с его кузовом. Даже если вы никогда не ездили на деревенской телеге, то, глядя на нее через экран телевизора, вы можете догадаться о том, что колеса телеги жестко закреплены к ее «кузову» и все проселочные «колдобины» отзываются на седоках. В том же телевизоре (в сельском «боевике») вы могли заметить, что на большой скорости телега рассыпается и происходит это именно из-за ее «жесткости».
Чтобы наши автомобили служили подольше, а «седоки» чувствовали себя получше, колеса не жестко связаны с кузовом. К примеру, если поднять автомобиль в воздух, то колеса (задние вместе, а передние по отдельности) отвиснут и будут «болтаться», подвешенные к кузову на всяких там рычагах и пружинах.
Вот это и есть подвеска колес автомобиля. Конечно, шарнирно закрепленные рычаги и пружины – «железные» и выполнены с определенным
запасом прочности, но эта конструкция позволяет колесам перемещаться относительно кузова. А правильнее сказать – кузов имеет возможность
перемещаться относительно колес, которые едут по дороге.
Подвеска может быть зависимой и независимой.
Зависимая подвеска это когда оба колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой. При наезде на неровность дороги одного из колес, второе наклоняется на тот же угол.
Независимая подвеска это когда колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом. При наезде на неровность дороги, одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.
В современных подвесках, во избежание вышеперечисленных явлений, наряду с упругим элементом используют демпфирующий элемент – амортизатор. Он контролирует упругость пружины, поглощая большую часть энергии колебаний. При проезде неровности пружина сжимается. Когда же, после сжатия, она начнёт расширяться, стремясь превзойти свою нормальную длину, большую часть энергии зарождающегося колебания поглотит амортизатор. Продолжительность колебаний до возвращения пружины в исходное положение при этом уменьшится до 0,5-1,5 циклов.
Надёжный контакт колеса с дорогой обеспечивается не только шинами, основными упругими и демпфирующими элементами подвески (пружина, амортизатор), но и её дополнительными упругими элементами (буферы сжатия, резинометаллические шарниры), а также тщательным согласованием всех элементов между собой и с кинематикой направляющих элементов.
Таким образом, чтобы автомобиль обеспечивал комфорт и безопасность, между кузовом и дорогой должны быть:
Шины первыми в автомобиле воспринимают неровности дороги и, насколько это возможно, в силу их ограниченной упругости, смягчают колебания от профиля дороги. Шины могут служить индикатором исправности подвески: быстрый и неравномерный (пятнами) износ шин свидетельствует о снижении сил сопротивления амортизаторов ниже допустимого предела.
Основные упругие элементы (пружины, рессоры) удерживают кузов автомобиля на одном уровне, обеспечивая упругую связь автомобиля с дорогой. В процессе эксплуатации упругость пружин меняется вследствие старения металла или из-за постоянной перегрузки, что
приводит к ухудшению характеристик автомобиля: уменьшается высота дорожного просвета, изменяются углы установки колёс, нарушается симметричность нагрузки на колёса. Пружины, а не амортизаторы удерживают вес автомобиля. Если дорожный просвет уменьшился и автомобиль «просел» без нагрузки, значит, пришло время менять пружины.
Дополнительные упругие элементы (резинометаллические шарниры или буферы сжатия) отвечают за подавление высокочастотных колебаний и
вибраций от соприкосновения металлических деталей. Без них срок службы элементов подвески резко сокращается (в частности в амортизаторах: из-за усталостного износа клапанных пружин). Регулярно проверяйте состояние резинометаллических соединений подвески. Поддерживая их работоспособность, Вы увеличите срок службы амортизаторов.
Направляющие устройства (системы рычагов, рессоры или торсионы) обеспечивают кинематику перемещения колеса относительно кузова.
Задача этих устройств в том, чтобы сохранять плоскость вращения колеса двигающегося вверх при сжатии подвески и вниз при отбое) в положении близком к вертикальному, т.е. перпендикулярно дорожному полотну. Если геометрия направляющего устройства нарушена, поведение автомобиля резко ухудшается, а износ шин и всех деталей подвески, в том числе и амортизаторов, значительно ускоряется.
Демпфирующий элемент (амортизатор) гасит колебания кузова, вызванные неровностями дороги и инерционными силами, а следовательно, уменьшает их влияние на пассажиров и груз. Он также препятствует колебаниям неподрессоренных масс (мосты, балки, колёса, шины, оси, ступицы, рычаги, колёсные тормозные механизмы) относительно кузова, улучшая тем самым контакт колеса с дорогой.
Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля предназначен для повышения управляемости и уменьшения крена автомобиля на поворотах. На повороте кузов автомобиля одним своим боком прижимается к земле, в то время как второй бок хочет уйти «в отрыв» от земли. Вот в отрыв-то ему и не дает возможности уйти стабилизатор, который, прижавшись к земле одним концом, вторым своим концом прижимает и другую сторону автомобиля. А при наезде какого-либо колеса на препятствие, стержень стабилизатора закручивается и стремится побыстрее вернуть это колесо на свое место.
Передняя подвеска на примере автомобиля ВАЗ 2105
Ходовая часть автомобиля, узлы и механизмы
Ходовая часть автомобиля — комплекс узлов и механизмов, основным назначением которых является перемещение транспортного средства с условием погашения вибраций, тряски и прочих факторов негативно влияющих на уровень комфорта.
Элементы ходовой части транспортного средства объединяют кузов и колеса машины, уменьшают раскачивание, принимают и обеспечивают передачу действующих сил.
В процессе движения автомобиля люди, которые находятся в салоне, ощущают на себе различные типы колебаний:
В роли «гасителей» быстрых колебаний выступают сидения, резиновые опоры (КПП и мотора), а также другие «смягчающие» элементы.
От второго типа колебаний (медленных) защищают элементы ходовой части транспортного средства — узлы подвески, покрышки и прочие.
Конструктивно в состав ходовой части машины входит:
Ниже рассмотрим каждую составляющую с позиции функций и особенностей предметно.
Подвеска автомобиля
Главным назначением подвески автомобиля является подавление и уменьшение колебаний, возникающих при попадании ТС в ямы или при наезде на подъемы дорожного покрытия. Благодаря действию подвески, подобные явления эффективно гасятся.
Кузов осуществляет различные типы колебаний — поперечно-угловые, продольные, угловые и вертикальные. Их характеристики формируют общую плавность перемещения транспортного средства для пассажиров и водителя в салоне.
Отдельного внимания заслуживает тип связи колес и кузова автомобиля.
Люди, которые хотя бы раз в жизни ездили на деревянной телеге, ощутили на себе «прелести» движения по неровному покрытию.
Это легко объяснить, ведь колеса этого средства для передвижения жестко сидят на «основе», а выбоины и ямы передаются «пассажирам».
По телевизору можно наблюдать картину, когда при увеличении скорости движения телега буквально разваливается.
Причиной является именно жесткость, из-за которой элементы ходовой части получают огромную нагрузку.
Для продления срока службы современных транспортных средств и повышения уровня комфорта «наездников» кузовная часть и колеса автомобиля не имеют жесткой связи.
Это легко подтвердить, если поднять ТС на определенно расстояние от земли и подергать за колеса — они будут свободно перемещаться и слегка отвиснут.
Это обусловлено особым типом крепления с помощью специальных пружин и рычагов.
Группа механизмов, обеспечивающих «гибкую» связь, относятся к подвеске.
Ее элементы (пружины и рычаги) изготовлены из металла и имеют определенный уровень прочности.
Но при изготовлении автомобиля предусматривается определенный запас, позволяющий колесам перемещаться по отношению к кузовной части в определенных плоскостях.
Если быть точнее, обеспечивается свобода перемещения кузова по отношению к колесам, движущимся по дорожному покрытию.
Подвеска — элемент ходовой части автомобиля, который может быть двух видов:
Недостаток жесткого крепления очевиден. Почти все неровности дорожного покрытия передаются кузову автомобиля, а далее — людям в салоне.
В роли спасителя выступают только шины, которые берут на себя «удар». При такой конструкции кузов сильнее раскачивается и с более высоким ускорением.
Добавление в конструкцию ходовой части упругой составляющей (рессора или пружин) позволяет более эффективно гасить удары от неровного дорожного покрытия.
Недостаток в том, что машина начинает раскачиваться, а сами колебания сохраняются в течение продолжительного времени. В итоге машина менее управляема, а движения становятся опасными.
Авто с таким типом подвески будет раскачиваться во всех направлениях, что повышает риск «пробоя». Он может возникнуть в случае совпадения двух составляющих — толчка от дорожного покрытия и работы подвески из-за продолжительного колебания.
Сегодня элементы ходовой части более продуманы. В конструкцию подвески входят не только упругие, но и демпфирующие узлы — амортизаторы.
В задачу последних входит контроль работы пружины и гашение чрезмерных колебательных движений.
После наезда на неровность происходит сжатие пружины, а в процессе расширения большую часть энергии принимает на себя амортизатор автомобиля.
Он не дает пружине растянуться на длину, которая больше положенной. Как следствие, колебательный процесс имеет ограниченный характер — в среднем одно 0,5 до 1,5 циклов.
Элементы ходовой части, обеспечивающие качественный контакт с покрытием
Бытует мнение, что качество контакта с поверхностью дороги зависит только от покрышек, упругих и демпфирующих узлов (амортизатора, пружин).
На практике не меньшее значение имеют дополнительные элементы ходовой части, взаимодействующие друг с другом и кинематикой направляющих устройств.
Так, для обеспечения достаточного уровня безопасности и комфорта в промежутке между кузовом и покрытием должны находиться следующие элементы:
Мы рассмотрели основные элементы ходовой части автомобиля, которые конструктивно отличаются друг от друга на разных моделях машин, но в итоге несут в себе основное назначение – обеспечить комфортное и безопасное движение транспортного средства.
Устройство ходовой части грузовых машин: конструкция, сервис, обслуживание
Эксплуатация грузовых автомобилей сопровождается процессами изнашивания, физическим и моральным старением. Если не поддерживать машины в исправном состоянии, своевременно и качественно не проводить техническое обслуживание, пренебрегать «консервированием» при долгом простое грузовиков, то технико-экономические показатели использования машин будут стремительно снижаться.
Что такое ходовая
Ходовой частью автомобиля считается сборочный узел, состоящий из рамы, к которой крепятся определённым образом передняя и задняя оси (передний и задние мосты), подвеска, амортизаторы и колёсные диски со смонтированными на них шинами.
Основным несущим элементом в большинстве конструкций грузовых машин является рама. Но существуют и безрамные транспортные средства, где несущим является кузов. Такие конструкции часто можно встретить в компоновке автобусов.
Рама автомобиля
Рамы грузовиков имеют в основном лестничную конструкцию. Схематично она представляет собой две продольные балки, называемые лонжеронами, которые соединены между собой поперечными перемычками.
Хребтовая конструкция рам является более сложной и дорогой и применяется она в тех моделях, где предполагаются значительные усилия на скручивание. Внутри хребта-трубы проходит карданный вал. Картер заднего моста является элементом рамы. Подвеска в такой компоновке независимая. Традиционно такая конструкция используется в чешских грузовиках Tatra.
Обычно для изготовления лонжеронов используется гнутый П-образный швеллер корытного типа. Каждый автопроизводитель выбирает материал, который, видимо, наилучшим образом отвечает эксплуатационным требованиям данного автомобиля. В ЗИЛах устанавливают лонжероны из стали 30Т, в ГАЗах используется сталь 25, КамАЗ делает их из стали 15ГЮТ, а МАЗ применяет сталь 19ХГС.
Для поперечин, которые связывают лонжероны и усиливают конструкцию рамы, иногда применяют толстостенные трубы, но чаще гнутый профиль той же корытной конфигурации. В отличие от лонжеронов толщина листа поперечин обычно не превышает 8 мм. Места расположения, конфигурация и число поперечин увязываются с расположением различных агрегатов автомобиля. Обычно их монтируют в местах установки кронштейнов подвески и там, где устанавливается силовой агрегат машины.
Участки рам, подвергающиеся максимальным нагрузкам, обычно усиливают. Шасси, предназначенные для производства спецтехники, оснащаются более прочными, усиленными рамами, ведь они должны выдерживать большие нагрузки. Особенно это касается грузоподъёмной техники.
Элементы рам грузового транспорта соединяются заклёпками. Это значительно надёжнее сварного соединения и не требует периодической подтяжки креплений, как при болтовом соединении. Кроме того, применение заклёпок упрощает процессы заводской сборки и последующий ремонт рам.
Устройство мостов
Управляемые передние колёса передают раме через подвеску продольные и боковые силы, которые возникают в процессе движения автомобиля. Передняя ось представляет собой стальную кованую двутавровую балку с отогнутыми вверх концами. Такой прогиб балки вниз нужен для более низкой установки двигателя.
На концах оси-балки имеются проушины, в которые устанавливаются шкворни, соединяющиеся с поворотными цапфами колёс. На ось поворотной цапфы насаживается ступица колеса. Колесо должно свободно вращаться, что обеспечивается парой конических подшипников, установленных на оси поворотной цапфы. Фиксирует ступицу наружная гайка со стопорным шплинтом. Она же позволяет регулировать затяжку подшипников во время эксплуатации.
Для снижения нагрузки на подшипники концы цапф немного опущены вниз. Величина наклона относительно осевой линии является величиной развала колёс. А чтобы при движении не возникало проскальзывания колёс, концы осей поворотных цапф не только смещают по вертикали, но и выставляют под некоторым горизонтальным углом.
Передний край колёс как бы слегка поворачивают друг к другу, устанавливая определённую величину схождения. Параметры схождения и развала необходимо обязательно систематически проверять и, при необходимости, регулировать, т. к. в процессе эксплуатации, с износом отдельных деталей ходовой части, положение колёс меняется.
Задняя ось сообщает раме, через подвеску, толкающие усилия, которые создают установленные на этой оси ведущие колёса. Их, а также значительные усилия от действия тормозной системы, задняя ось воспринимает в режиме движения. Ступица заднего колеса монтируется, как и ступица переднего колеса, на двух конических подшипниках и удерживается от сползания с оси шплинтуемой или стопоримой гайкой. Задние колёса устанавливаются на полуосях, выходящих из картера главной передачи заднего моста.
Подвеска грузовика
Подвеска, являющаяся неотъемлемой частью ходовой, представляет собой упругую промежуточную конструкцию, соединяющую несущий элемент с колёсами автомобиля. Зависимые подвески используются в двухосных грузовиках, а также в конструкциях подрессоривания 3-х и 4-осных шасси. Там, где мосты близко расположены друг от друга.
Более прогрессивной является независимая подвеска. В ней каждое колесо подвешено к несущей конструкции независимо от других колёс. Естественно, такая схема подвески значительно дороже, но существенно повышает устойчивость автомобиля в целом.
Пневматические и гидравлические подвески позволяют водителю регулировать высоту пола или дорожный просвет. Конструкции комбинированных подвесок, например, комбинация листовой рессоры и пружины, либо дополнительных резиновых или пневматических элементов, существенно корректируют упругие характеристики подвески.
В конструкциях современных грузовиков рессоры и амортизаторы крепятся к раме совместно с кабиной. Это позволяет уменьшать влияние перекосов рамы на конструкцию кабины в процессе эксплуатации автомобиля. Кроме того, необходимо периодически проверять взаимное положение передней и задних осей. Паспортное взаимное положение элементов ходовой существенно влияет на работу грузового автомобиля, начиная от нормального вращения колеса на дороге и более устойчивого положения машины на трассе до снижения сроков износа шин и экономии ГСМ.
Рама – на что обратить внимание при обслуживании
На техническое состояние грузовых машин влияют, прежде всего, условия работы: характер дорожного покрытия, соблюдение требований эксплуатации, особенно в части, касающейся соблюдения максимальной грузоподъёмности. Немаловажное значение имеет и уровень технического сервиса при проведении ТО и ремонтов, а также квалификация водителей и работников сервисных служб. И, конечно же, качество используемых запасных частей.
Главным элементом ходовой, безусловно, является несущая рама. Основные дефекты, которые возникают в процессе эксплуатации в элементах рам, – это погнутость, скрученность и трещины. Требования к конструкции очень жёсткие. Перекос полок рамы допускается не выше 7 мм на всю длину балки и не более 2 мм на 1 м. Отклонение перпендикулярности поперечин к лонжеронам не должно превышать 2 мм на 1 м.
Ремонт заключается в разборке рамной конструкции, полной или неполной. Частично раму разбирают, только если ослабло не более одного клёпаного соединения в каждом сопряжении, обнаружились отдельные незначительные трещины или же имеются небольшие местные прогибы полок. Во всех остальных ситуациях, когда рама требует ремонта, она разбирается полностью.
Заклёпки срезают газовой горелкой или срубают пневмозубилом. Прогибы балок устраняются путём правки в холодном виде на гидропрессе, контролируя рихтовку линейками или шаблонами. При ремонте трещин сначала определяют их границы. Если трещина короткая, незначительная, то её прорезают, разделывают ручной шлифовальной машинкой, а затем прорезанный участок наплавляют электродами постоянного тока, например, УОНИ 13/55. Важно при сварке не допускать местного перегрева ремонтируемого участка, чтобы раму «не повело».
Разбитые отверстия после удаления заклёпок заваривают, подкладывая снизу медную пластину, затем зачищают поверхность сварки и сверлят новые отверстия. Ремонтные отверстия нужно сверлить диаметром, на 1 мм меньшим требуемого, а затем, используя пресс, развивающий усилие 200-400 кН, раздавить до необходимого диаметра специальным инструментом – дорном.
Часто трещины оказываются значительного размера, да ещё и пересекают отверстия под заклёпки. В этом случае вырезается повреждённый участок полки или рамы, а вместо него вставляется новый фрагмент такой же формы и размера, как и вырезанный. Вваривается фрагмент только встык. Причём положенный шов не должен выступать более чем на 2 мм над плоскостью лонжерона. Установка дополнительных ремонтных деталей внахлёст не допускается.
На одной продольной балке соединение сварочным швом можно использовать не более 3 раз, в т. ч. и заваривание трещины. Считается, что лонжерон, имеющий трещины, выходящие на вертикальную стенку, ремонту не подлежит. Аналогично и лонжерон, уже имеющий накладку или корытообразную вставку, в случае возникновения потребности в установке других вставок, подлежит полной замене.
Сборку рамы нужно производить на специальном стенде. При установке заклёпок формировать головку заклёпки лучше гидравлическим инструментом, но для выполнения этой операции есть и пневматические устройства. Используя пневматику, заклёпку необходимо нагревать, чтобы уменьшить необходимое усилие на расклёпывание. При использовании гидравлического инструмента заклёпки предварительно отжигаются.
Подвеска – одна из наиболее нагруженных частей машины
Интенсивному износу в подвеске подвергаются упругие элементы – листовые рессоры, цилиндрические пружины, торсионы, работающие на скручивание, а также различные неметаллические конструкции, обеспечивающие работу подвески за счёт упругости резины, сжатого воздуха или жидкости. Для гашения амплитуды колебаний кузова и колёс, при наездах на неровности дорожного покрытия, используются амортизаторы, которые тоже относятся к деталям, состояние которых необходимо систематически контролировать.
Передняя ось чаще всего дефектуется по причине погнутости балки, которая возникает либо при наездах на выступающие преграды на пути грузовика, либо в результате повышенной нагрузки, действующей при износе других элементов ходовой, контактирующих с передним мостом.
Для узла передней оси характерен износ шкворневых соединений, самих шкворней, отверстий под шкворни в кулаках балки, разбивка посадочных мест под обоймы подшипников в ступицах передних колёс. Всё это в конечном итоге ведёт к ухудшению управляемости автомобилем, повышенному износу шин и топлива.
К ускоренному износу колёс ведёт также возникновение трещин или разломов листов рессор. В таких случаях рессору разбирают и меняют листы с дефектами. При длительной эксплуатации с перегрузами рессора может вообще потерять свойства упругости. В этом случае листы, для восстановления свойств, отжигают, выгибают, затем закаливают и производят отпуск до требуемой твёрдости. Более эффективным является метод дробеструйной обработки. С его помощью можно восстанавливать жёсткость не только рессорных листов, но также торсионов и пружин. В специальной установке струя чугунной или стальной дроби Ø0,6-0,9 мм направляется на восстанавливаемую деталь со скоростью 100 м/с. Происходит упрочнение наклёпом, после чего срок службы рессор увеличивается, в среднем, в четыре, а спиральных пружин – в 2,5 раза.
При проверке крепления рессор, а это нужно делать регулярно, особое внимание следует уделять степени затяжки гаек стремянок, а также степени износа втулок, через которые крепятся рессоры. Рессора не должна иметь продольного сдвига, который чаще всего возникает при срезании центрального, стягивающего рессору, болта.
Главной «бедой» амортизаторов является потеря герметичности, что выражается в появлении подтеков амортизаторной жидкости на корпусе и, как следствие, потере амортизирующих свойств. В основном причиной этого является износ сальников, шарнирных соединений, клапанов и пружин. Уплотнения, а также детали с трещинами и задирами восстановлению не подлежат и заменяются новыми.
Колёса – посредник между машиной и дорогой
Дефекты колёс на 99% являются следствием их неправильной эксплуатации. Треснутые диски, погнутости краёв обода, повреждения бортовых и замочных колец – всё это следствие невнимательной езды или небрежных действий при замене колёс. Продлить срок службы резины поможет и перестановка колёс с передней оси на заднюю, в соответствии со схемой перестановки, через каждые 7-10 тыс. км. Причём запасное колесо также должно участвовать в процессе перестановки.
«Разбитые» отверстия под шпильки или болты крепления являются следствием недостаточной затяжки резьбовых соединений при установке колёс, а биение колеса – результатом небрежного монтажа покрышки или установки шины на неисправный, повреждённый обод. Хотя это может быть вызвано и дисбалансом колёс. Дисбаланс – очень опасное явление, оно приводит к быстрому износу шин, «разбалтыванию» элементов подвески и рулевого управления, отрицательно сказывается на устойчивости машины, особенно при прохождении поворотов. Монтировать резину нужно на обод правильной круглой формы, не имеющий забоин или вмятин, а перед установкой колёс на машину необходимо производить их балансировку.
Наибольшее распространение получил метод балансировки с помощью установки на колеса грузиков. На балансировочном стенде задаются параметры колеса. После нескольких оборотов электроника выдаёт информацию о массе и месте, где необходимо установить грузики, а работник сервиса набивает или приклеивает их на обод. В большинстве сервисных центров колесо на балансировочных стендах устанавливается по центральному отверстию. Но немецкая компания Haweka разработала специальные адаптеры, позволяющие базировать его по крепёжным отверстиям. По мнению специалистов компании, такое центрирование более точно передаёт реальную работу колеса на дороге. Споры о том, какой способ – по не изнашиваемому центральному отверстию или по «разбитым» крепёжным отверстиям – правильнее, в среде автомобилистов идут уже не один год.
Некоторые сервисные центры предлагают балансировку, в основе которой – использование электростатических гранул. Балансировочный бисер – шарики до 1 мм диаметром – засыпается через стандартный вентиль без разбортовки колёс. При движении гранулы гибко реагируют на постоянно меняющиеся нагрузки в элементах колёсной системы и даже на появляющиеся дополнительные нагрузки, такие как «прилипающие» куски льда, грязи или камни в протекторе. Такая «автоматическая» регулировка позволяет водителю не думать о балансировке в течение всего срока эксплуатации колеса. По словам приверженцев данной технологии, она увеличивает срок службы автошин, уменьшает расход топлива, а также снижает износ деталей, вызываемый вибрацией, т. к. применение гранул существенно снижает это физическое явление. В Европе и Америке такие технологии работают на грузовом транспорте более 15 лет. Для широкого распространения у нас, видимо, нужно, чтобы цена на балансировку этим способом была сопоставима с традиционными методами. Экономию «по кругу» мы, видно, считать пока не научились. А скупой, как известно, платит дважды.
Устройство подвески автомобиля – описание и назначение основных элементов
Сегодня рассмотрим из чего состоит подвеска автомобиля. Разберём назначение каждого элемент, их конструкцию и принцип работы.
Назначение
Подвеска в автомобиле необходима для смягчения ударов, которые воспринимают колеса от неровностей дорог. Благодаря ей, кузов машины буквально подвешен над поверхностью на упругих элементах ходовой.
Благодаря этому обеспечивается плавность хода автомобиля и его управляемость в сложных условиях рельефа. Другими словами, она нужна для движения авто с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибрации.
Давайте рассмотрим, что будет происходить с автомобилем, если у него не будет подвески, а колеса жестко соединены с кузовом. В этом случае удары от колеса будут полностью передаваться на кузов, немного смягчаясь шинами.
Если внести в схему подвески упругую пружину, то толчок на кузов значительно смягчится. При этом кузов будет по инерции еще долго по времени раскачиваться. Это делает управление машиной трудным, а движение опасным.
При таком устройстве, существует большая вероятность «пробоя» – когда момент сжатия пружины подвески совпадает с ударом от дороги. Есть такой термин у автомобилистов: «Пробить подвеску». Чтобы исключить этот эффект, в схему добавляют демпфирующий элемент – амортизатор. Он предназначен для гашения колебания кузова при работе пружин.
Устройство подвески
Автомобиль имеет переднюю и заднюю подвеску. О каждой из них будем говорить отдельно, потому что они конструктивно отличаются друг от друга.
Но в каждой из них есть обязательные элементы – пружины и амортизаторы.
На старых автомобилях, а также на грузовом транспорте задняя подвеска имеет рессоры вместо пружин. Это обусловлено:
- Дешевизной её изготовления;
- Применимостью в зависимой подвеске;
- Ремонтопригодностью и меньшим количеством деталей ходовой;
- Рессоры выносливее, чем пружины.
Амортизатор
Они бывают трех типов:
- Масляные;
- Газовые;
- Комбинированные – газомасляные.
Первый тип больше подходит для спокойной и комфортной езды. Поэтому они устанавливаются в гражданских автомобилях. В современных машинах встречаются третий тип – комбинированные газомасляные амортизаторы.
Второй тип применяется в спортивных машинах. Он предназначен для минимизации кренов кузова в быстрых поворотах. Когда авто проходит поворот на большой скорости, её кузов сильно крениться. При этом внешнее колесо поднимается над дорогой, теряя сцепление. Чтобы увеличить скорость и безопасность прохождения виражей, применяют газовые амортизаторы. Они более жесткие, менее подвержены инерции, и быстрее придавливают колесо к асфальту.
Как он работает
Амортизатор подвески автомобиля представляет собой цилиндр, в который помещен поршень. Они не связаны друг с другом и могут независимо двигаться. В этом поршне выполнены отверстия. Цилиндр заполнен специальной жидкостью. Верхним своим концом он крепится к кузову машины. Нижним, к рычагу подвески.
При ударе колеса о яму, оно резко поднимается. Поршень в цилиндре сжимается, но это происходит не резко. Ему препятствует масло, которое через маленькие отверстия в поршне не успевает быстро перетекать через них. В результате поршень замедляет свое движение, происходит демпфирование удара, его смягчение.
При работе подвески на разжатие, происходит обратный процесс. Поршень возвращается вверх, масло перетекает обратно и замедляет скорость поднятия поршня. Таким образом, не происходит резкого скачка кузова автомобиля, когда разжимаются пружины подвески.
При неисправном амортизаторе кузов машины будет «скакать», как дикая лошадь при проезде любых неровностей, даже «лежачих полицейских».
Более подробную информацию об амортизаторах можно почитать в блоге «Автолюбитель со стажем». Там описаны все типы амортизаторов, их достоинства и недостатки, принцип работы каждого из них. Это не реклама, рекомендую.
Амортизатор в паре с пружиной называется пружинной стойкой. Ею оснащены все современные автомобили с передним приводом.
Рычаги
При помощи рычагов подвески колеса крепятся к ходовой части. Они передают к силовым элементам кузова продольные и поперечные усилия. Контролируют перемещение колеса во время движения автомобиля.
Сколько рычагов в подвеске
В зависимости от типа подвески, количество рычагов может доходить до восьми штук спереди. Еще они могут быть сзади. Такой тип называется «многорычажка».
В недорогих моделях машин обычно применяется подвеска «Макферсон» – один рычаг на сторону с пружинной стойкой. Такой тип получил большое распространение в современных авто. Это обусловлено простотой конструкции, комфортом и дешевизной.
В классических автомобилях ВАЗ в передней подвеске два рычага на одну сторону – верхний и нижний. Это двух рычажная подвеска. Вместо пружинной стойки используется схема с раздельными амортизаторами и пружинами, они не собраны в единую конструкцию.
В зависимой подвеске рычагов нет вообще. При такой схеме противоположные колёса одной оси соединены балкой. Поэтому любое горизонтальное движение одного колеса отражается на поведении другого, они зависят друг от друга.
Стабилизатор поперечной устойчивости
Он снижает крены кузова автомобиля и улучшает его управляемость.
Он выполнен в виде русской буквы «П», на картинке хорошо видно. Представляет собой стальной прут с большой упругой деформацией. Простыми словами – его взять на излом тяжело, он всегда будет стремиться принять начальную форму.
Он имеет четыре точки крепления. Противоположными краями он зафиксирован за рычаги подвески. Центральной части крепится к кузову.
Читайте подробнее о стабилизаторе поперечной устойчивости. Что это такое, для чего нужен, каких типов бывает и из чего состоит. В этом материале рассмотрена тема в полном объёме
Как он работает
При появлении крена, одна часть кузова поднимается, другая опускается – это логично. Часть стабилизатора, которая закреплена на силовом элементе кузова, поднимается и выкручивает стабилизатор.
За счет большой упругости он поднимает свою противоположную точку крепления, а вместе с ней кузов. Таким образом он пытается стабилизировать его в поперечном положение относительно дороги.
Второй случай, когда он работает – наезд одним колесом на яму или кочку. Рассмотрим вариант с кочкой на дороге.
В такой ситуации одно колесо движется вверх относительно кузова. В этом случае прут стабилизатора испытывает упругую деформацию не точкой крепления к кузову, а к рычагу подвески. Стремясь принять исходную форму, он вторым своим краем поднимает противоположное колесо и опускает кузов. Кузов автомобиля прижимается к земле, снижается центр тяжести и машина становиться устойчивее.
Сайлентблоки
Все подвижные элементы подвески крепятся к кузову через резиновые вставки – сайлентблоки. Они гасят вибрации от одной детали к другой. Представляют собой две втулки из металла, между ними находится резиновый элемент. За счет его пластичности гасятся колебания при работе движущихся частей ходовой и обеспечивается их подвижность.
Например, если бы в месте крепления рычага к раме не было сайлентблока, то рычаг тёрся бы о раму. Такое соединение повышало износ металла и издавало жуткий скрип при движении автомобиля. Кроме того, любые удары по колесу от дороги передавались на кузов, вы слышали бы стуки. Это быстро разбивало бы крепёжный узел.
Поэтому, при самостоятельной диагностике подвески автомобиля, обращайте внимание на состояние сайлентблоков. Они не должны иметь трещин и повреждений. Бывают случаи, когда внутренняя втулка отслаивается от резины, начинает болтаться и стучать.
Стойки или тяги стабилизатора
Они связывают стабилизатор поперечной устойчивости с рычагами или стойками амортизатора. Не во всех автомобилях они есть, все зависит от схемы подвески.
Например, в ВАЗ 2107 их нет. Стабилизатор прикручивается к рычагам через резиновые втулки.
На тягах тоже могут быть сайлентблоки или шаровые, как на рулевых наконечниках, чтобы смягчить удары от дороги. Со временем резина дубеет и рвется. Стойка начинает стучать на неровностях. Сайлентблок отдельно от тяги не меняется. При его повреждении нужно менять стойку стабилизатора целиком.
Подведем итоги
Подвеска состоит:
- Амортизаторы – демпфируют колебания кузова;
- Пружины – смягчают удары дороги;
- Амортизационная стойка – два элемента подвески, озвученные выше, в одной конструкции;
- Стабилизатор поперечной устойчивости и его тяги – стабилизирует кузов автомобиля в поперечной плоскости;
- Сайлентблоки или резиновые втулки – делают работу подвески тихой;
- Рычаги.
Это основные элементы автомобильной подвески. В зависимости от сложности ходовой, их количество и состав может меняться.
Видео об устройстве подвески автомобиля
Поделиться:
Источник https://wheelnews.ru/kak-rabotaet-hodovaya-chast-avtomobilya/
Источник https://t-magazine.ru/pages/what_go/
Источник https://avtoyoutube.ru/ustrojstvo-podveski-avtomobilya.php