ЛАБОРАТОРНА РОБОТА13 финиш

Рис. 13.14. Схема роботи двотрубного амортизатора:

1-донний клапан; 2 - поршень; 3 - клапан стиснення, 4 - шток;5 - клапан відбою

клапани, що змінюють прохідні перетину отворів, через які проходить жид ¬ кість. При наявності амортизаторів такого типу, водій може змінювати характеристи ¬ ки підвіски при русі автомобіля, пе ¬ реключая режими («спорт», «комфорт» і т. д.). Зовсім інший принцип був пред ¬ хибна постачальником автомобільних сис ¬ тем Delphi в його конструкції Magneride. У ній використовується властивість деяких в'язких рідин бути чутливими до впливу електромагнітних полів; в'язкість рідини збільшується з підсилення ¬ ням поля, молекули шикуються в це ¬ нирки і створюють більший опір. Компанія Delphi продемонструвала автомобілі, обладнані амортізато ¬ рами, де звичайні отвори замінені вузькими проходами, в яких рідина протікає між електромагнітними Катуша ¬ ками. Система Magneride має величезну перевагу, що полягає в тому, що в'язкість рідини, а отже, і ступінь демпфірування можуть змінюватися в зави ¬ но від зміни напруженості електромагнітного поля, яка управляється мік ¬ ропроцессором.Очікується, що подібні амортизатори (рис. 13.16) скоро з'являться в серійному виробництві.

Рис. 13.15. Амортизатори Magneride фірми Delphi змінюютьгасить властивості при намагнічуванні спеціальної рідини

Рис. 13.16. регульовані амортизатори

Елементи кріплення підвісок Деталі підвіски автомобіля з'єднуються з кузовом або рамою з допомогою еластичних елементів. Еластичні пристрої дають можливість істотно знизити рівень вібрацій, що передається на кузов автомобіля від дороги, і зменшити тим самим рівень шуму всалоні. У той же час жорсткість еластичних елементів кріплення підвіски впливає накінематику підвіски.

В останні роки набула поширення практика, коли підвіска кріпиться за допомогою гумових втулок не безпосередньо до кузова, а встановлюється на окремому жорсткому підрамнику, який, у свою чергу, кріпиться до кузова через еластичні елементи. При цьому забезпечується подвійна віброізоляція й істотно знижується рівень вібрацій, що передаються на кузов автомобіля.  Застосування підрамників також спрощує технологію складання автомобіля. Матеріал і конструкція кріпильних елементів також зазнали значних змін. Еластичні втулки виготовляють шляхом комбінації різних матеріалів, надання їм певної форми і іноді заповнюючи їх спеціальними капсулами з в'язкою рідиною. Такі елементи можуть гасити певні частоти вібрацій, а забезпечення різної жорсткості втулок в різних напрямках дає можливість створювати підвіски з «пасивним» управлінням, коли сили, що діють в підвісці на повороті, забезпечують заданий переміщення коліс, покращуючи тим самим керованість автомобіля, Останнім часом на дорогих автомобілях починають застосовувати більш складні пристрої з електронним керуванням, які дозволяють відфільтрувати велику частину вібрацій і шумів. Підвіски легкових і вантажних автомобілів Підвіска автомобіля служить для пом'якшення ударів і поштовхів, які сприймаються колесами від нерівностей дороги, гасіння коливань рами або кузова і зниження динамічних навантажень на несучу систему. Вона включає в себе три основні частини: пружний елемент, що гасить елемент (амортизатор) і направляючий пристрій. Крім того, в підвіску легкових автомобілів у вигляді додаткового пристрою вводять стабілізатори поперечної стійкості. Пружний елемент пов'язує раму з переднім і заднім мостами або з колесами і поглинає удари, що виникають при русі автомобіля, забезпечуючи необхідну плавність ходу. В якості пружного елементу застосовують листові ресори, пружини, пневмо-балони і скручуються пружні стрижні (торсіони). Гасить елемент - амортизатор служить для швидкого гасіння вертикально-кутових коливань рами або кузова автомобіля. Найбільшого поширення набули телескопічні амортизатори двосторонньої дії, які гасять коливання як при стисненні, так і при розтягуванні пружного елемента. Направляючий пристрій забезпечує вертикальні переміщення коліс, а також передачу штовхають і гальмівних зусиль від коліс до рами або несучому кузову. За типом направляючого пристрою підвіски діляться на залежні (ресорні і балансирні) і незалежні (пружинні). При залежною підвісці (рис. 13.17, а) обидва колеса жорстко зв'язані між собою мостом, підвішеним до рами. При цьому переміщення одного з коліс в поперечної площині викликає переміщення іншого колеса. При незалежній підвісці коліс (рис. 13.17, б) кожне колесо безпосередньо підвішене до

Рис. 13.17. Схеми підвісок: а-залежною, б-незалежної

рамі або несучому кузову і переміщення одного колеса практично не залежить від переміщення іншого. Тип направляючого пристрою підвіски визначають конструкцію переднього керованого моста, базової деталлю якого є балка. Якщо вона пов'язана з колесами жорстко, то міст називається нерозрізним (див. рис. 13.17, а), а якщо через пружні елементи, то розрізним (див. рис. 15.5, б). На легкових автомобілях застосовують розрізні передні мости з незалежною підвіскою коліс. Всі вантажні автомобілі мають звичайно нерозрізні передні мости і залежну підвіску. Незалежна підвіска. На легкових автомобілях сімейства ГАЗ (ГАЗ-24-10 «Волга», ГАЗ-3102 «Волга») застосовують незалежну підвіску передніх коліс важільного типу на кручених циліндричних пружинах, які працюють спільно з двома телескопічними амортизаторами й стабілізатором поперечної стійкості. Ця підвіска (рис. 13.18) являє собою самостійний вузол, змонтований на поперечині, жорстко з'єднаної з підрамником.Нижні / / і верхні 6 важелі підвіски встановлені поперек автомобіля і мають поздовжні осі кочення. Нижні важелі двома шарнірами 13 з'єднані з віссю 12, розташованої в поперечині, а верхні важелі надіті на вісь 7, закріплену на спеціальному кронштейні.Важелі 6 з віссю 7 з'єднуються гумовими втулками, що працюють на скручування і зменшують передачу вібрації кузову при русі автомобіля. Пружним елементом підвіски служить пружина 9, упирається нижнім кінцем в опорну чашку 15, а верхньою - у штамповану головку поперечки. Телескопічний амортизатор 14 двосторонньої дії розміщений всередині пружини 9 і закріплений знизу в опорній чашці 15, а зверху за допомогою гумових. подушок 8 - в кронштейні, жорстко прикріпленому до поперечки. Разом з амортизатором у верхній частині ■ кріпиться і його кожух 10.Зовнішні кінці верхніх і нижніх важелів за допомогою пальців і різьбових втулок з'єднані з верхнім і нижнім кінцями стійки 5, в якій на голчастих підшипниках встановлено шворінь, закріплений штифтом в поворотній цапфі 4. На зовнішньому кінці поворотної цапфи 3 на двох конічних роликопідшипників встановлена ​​маточина колеса. Сила тяжіння автомобіля передається через пружину 9 на нижні важелі / /, стійку 5, поворотну цапфу 4, підшипники, маточину і через диски коліс на шину. При русі по нерівностях дороги нижні важелі 11 піднімаються і стискають пружину 9, сприймаючу частину сили тяжіння передньої частини автомобіля. При цьому переміщення одного колеса практично не залежить від переміщення іншого. Виникаючі коливання автомобіля гасяться амортизатором, а динамічний хід підвіски обмежують гумові упори-буфера, пріклепанние до нижніх і верхніх важелів. Для поліпшення стійкості автомобіля на поворотах і зменшення його крену в передній підвісці

Рис. 13.18. Незалежна шкворневая підвіска передніх коліс

установлен торсионный стабили­затор поперечной устойчивости, работающий на кручение. Он пред­ставляет собой П-образную штангу 16, изготовленную из пружинной ста­ли и установленную поперек автомо­биля. Средняя часть штанги прик­реплена к кронштейнам, установлен­ным на лонжеронах рамы (под­рамника), а концы соединены с опор­ными чашками 15 пружин 9 через стойку / стабилизатора и резиновые подушки 2 и 17. При боковых кренах кузова автомобиля стержень стабилизатора закручивается и огра­ничивает наклоны кузова, перерасп­ределяя при этом нагрузки, дей­ствующие на пружины подвески. При движении автомобиля на крутых поворотах стабилизатор снижает крен автомобиля на 15—25 %.

Независимая бесшкворная ры-чажно-пружинная подвеска перед­них колес широко применяется на заднеприводных легковых автомо­билях малого класса семейства «Москвич» и ВАЗ. К основным преи­муществам такой подвески следует 'отнести меньшую массу ее непод-

рессоренных частей, снижение уси­лия, действующего в шарнирах под­вески, и простоту конструкции. Кон­структивное отличие такой под­вески состоит в том, что она имеет поворотную стойку, жестко соединен­ную непосредственно с цапфой коле­са. Концы стойки расположены в верхнем и нижнем рычагах на шаровых шарнирах, позволяющих цапфе иметь угловые перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Независимая бесшкворневая под­веска (рис. 13.19) автомобиля «Моск-вич-2140» собрана на штампованной балке «поперечине» и представляет собой съемный самостоятельный узел. Нижние 14 и верхние 5 рычаги установлены на осях 4 и 15, закрепленных на поперечине. Нижние рычаги качаются на двух разборных резинометаллических втулках, а верхние — на неразбор-ных резинометаллических шарнирах. На наружных концах верхних рыча­гов смонтированы разборные шаро­вые шарниры 7, состоящие из шаровых опор и головок шаровых

Рис. 13.19. Незалежна бесшкворнева підвіска передніх коліс

пальців поворотною стійки 9. Верхній кульовий палець 8 вставлений в циліндричнерозрізне гніздо стійки 9 і закріплений болтом, а нижній кульової палець 12 вставлений вконусне гніздо стійки і закріплений гайкою //. На цапфі поворотною стійки на двохконічних роликопідшипників встановлена ​​маточина 10 колеса. Пружним елементом підвіски є циліндрична пружина 2, встановлена ​​між поперечиною /

и нижним рычагом 14 подвески. Внутри пружины расположен телес­копический амортизатор 3 двойного действия. Ограничение хода сжатия и отдачи обеспечивается резиновыми буферами 13 и 6, прикрепленными к рычагам. Подвеска взаимодей­ствует также со стабилизатором поперечной устойчивости. Работа та­кой подвески при движении автомо­биля аналогична работе подвески, рассмотренной выше.

Передняя подвеска заднепривод-ных автомобилей ВАЗ имеет в ос­новном такое же устройство, как и подвеска заднеприводных авто­мобилей «Москвич». Однако она не является съемным узлом и может быть полностью собрана только на автомобиле.

На переднеприводных моделях ав­томобилей ВАЗ-2108 (рис. 13.20), ВАЗ-2109 и АЗЛК-2141 применена независимая подвеска передних ве­дущих колес. Основным элементом подвески является качающаяся теле­скопическая стойка 5, которая играет одновременно роль направляющего устройства и гасящего элемента в виде гидравлического амортизатора двойного действия.

На стойке установлены витая ци­линдрическая пружина 6 и буфер сжатия 7, ограничивающие ход колес вверх. Ход колеса вниз огра­ничивается гидравлическим буфером отдачи, расположенным в амортиза­торе. Верхний конец стойки 5 через резиновую опору 9 соединен с ку­зовом. В опоре установлен подшип­ник 8, который обеспечивает враще­ние стойки при повороте управля­емых колес.

Нижняя часть стойки соединяется при помощи кронштейна 4 с пово­ротной цапфой 3. Поперечный рычаг / подвески соединен с цапфой 3 шаровым шарниром 2, а с крон­штейном поперечины кузова — рези-нометаллическим шарниром.

Стабилизатор поперечной устойчи­вости крепится к нижнему рычагу / и к кронштейну кузова авто­мобиля при помощи резиновых по-

Рис. 13.20. Передня підвіска автомобіля ВАЗ-2108 «Спутник»

душек. Кінці стабілізатора спільно з спеціальними розтяжками важеля / сприймають тягові і гальмівні зусилля від передніх провідних коліс і передають їх на кузов. Залежна підвіска. Задні і передні мости вантажних автомобілів і автобусів, а також задні мости багатьох легкових автомобілів мають залежну підвіску. Її широке застосування пояснюється тим, що вона не тільки пом'якшує поштовхи, що сприймаються колесами від нерівностей дороги, але і передає тягові і гальмівні сили від коліс до рами автомобіля. Найбільш поширеним пружним елементом такої підвіски є ресора, яка одночасно є і її направляють пристроєм.

ПІДВІСКИ СУЧАСНИХ ЛЕГКОВИХ АВТОМОБІЛІВ В залежності від конструкції напрямного пристрою, який визначає характер переміщення коліс відносно кузова, підвіски поділяються на залежні і незалежні. Основні конструкції підвісок представлені на рис. 13.21. Залежні підвіски мають жорстку балку, за допомогою якої з'єднуються ліве і праве колеса. Утворений таким чином міст автомобіля називають нерозрізним. Переміщення одного з коліс залежною підвіски в поперечній площині передається іншому. Незалежна підвіска відрізняється тим, що колеса однієї осі не мають між собою безпосереднього зв'язку і можуть переміщатися незалежно один від одного. Залежні підвіски, в яких два колеса з'єднуються жорсткої балкою, практично перестали застосовуватися в конструкціях сучасних легкових автомобілів. Вони ще зустрічаються на малотоннажних вантажних, розвізних автомобілях і на деяких позашляховиках, оскільки незважаючи на великі безпружинні маси, вони володіють такими перевагами, істотними для подібних автомобілів, як сталість дорожнього просвіту під осями і високою надійністю. З великого різноманіття застосовувалися в різний час незалежних підвісок в конструкціях сучасних легкових автомобілів в основному використовуються лише п'ять.Це підвіска на подвійних важелях, підвіска Мак-Ферсон (McPherson), на поздовжніх важелях, торсіонна балка і многозвенная підвіска (Multilink). Строго кажучи, підвіска з торсіонної балкою не є повністю незалежною, оскільки великі переміщення одного з коліс, викликають переміщення іншого. Підвіски з торсіонної балкою і підвіски на поздовжніх важелях використовуються як задніх підвісок легкових автомобілів, в той час як інші три типи можуть використовуватися як на передній, так і на задній осі. Підвіски на подвійних важелях Підвіска на подвійних важелях, являє собою класичну незалежну підвіску, що складається з двох важелів, розташованих один над одним, роздвоєні боку яких кріпляться до кузова, а протилежні кінці з допомогою шарнірів до верхньої і нижньої частин поворотною цапфи (рис. 13.22). Таким чином, маточина переднього колеса може повертатися навколо двох шарнірів при повороті. Конструктивно тільки один з важелів може мати вільчаті форму, інший може бути одинарним (рис. 13.23).

Рис. 13.21. основні конструкції підвісок (а), механізм Уатта (б) 9 тяга Панара (в)

назва підвіски

Тип підвіски

Види пружних ел-тів

Застосування на осях

Застосування на автомобилях

пружина

рессора

торсион

Гидропневмо элемнт

задняя

передняя

ведущая

ведомая

ведущая

ведомая

1. На поздовжніх ресорах з поперечною балкою

3

—

+

—

—

+

+

+

+

Легкові, внедор., грузові

2. На поздовжніх тягах з поперечною балкою

3

+

+

—

+

+

+

+

+

Легкові, внедор., грузові

3. Подвеска с дышлом

3

+

—

—

+

+

+

—

—

Легкові, внедор., грузові

4. На подовжньо. Рич-х, навантажених на вигин

3

+

—

—

+

+

+

+

+

Легкові, внедор.

5. З пов'язаними важелями (торсіон. балка)

*

+

—

+

+

—

+

—

—

Легкові

6. На подвійних поперечних важелях

н

+

**

+

+

+

+

+

+

Легкие груз., внедор., легкові

7. На просторових важелях і тягах

н

+

—

+

+

+

+

+

+

Легкові

8. На поздовжніх важелях

н

+

—

+

+

+

+

—

—

Легкові

9. На косих важелях

н

+

—

+

+

+

+

—

—

Легкові

10. Напрямна стійка (типу Мак Ферсон)

н

+

—

+

+

+

+

+

+

Легкові

Примітки: 3 - залежна підвіска; H - незалежна повеска. * Характеристики підвіски змінюються від залежної до незалежної при різних розташуваннях торсіонної балки. ** Поперечна ресора (виконує функції нижніх важелів).

Якщо важелі такої підвіски будуть мати однакову довжину то при вертикальних переміщеннях колеса його розвал не буде змінюватися. Однак при крен кузова на повороті зовнішнє, більш навантажене, колесо, буде нахилятися під кутом, рівним куту крену, а це може привести до порушення стійкості. Тому зазвичай верхній важіль роблять коротше нижнього. При такій конструкції підвіски вертикальне переміщення колеса змінює кут розвалу, але при поворотах підвищується стійкість, тому що більш навантажене колесо розташовується вертикально до дорожньої поверхні і має краще зчеплення з дорогою. Підвіски на подвійних важелях сучасних автомобілів мають не тільки різну довжину важелів, а й нахил важелів в горизонтальній площині (рис. 13.24). Підвіска з такою геометрією дає можливість уникнути «клювки» кузова при гальмуванні і інтенсивному розгоні. Зазвичай з цією метою нахиляють осі, за допомогою яких здійснюється кріплення підвіски до кузова і щодо яких повертаються важелі. До недоліків такого типу підвіски слід віднести те, що вона займає досить багато місця по ширині автомобіля, а це створює певні складнощі в розміщенні поперечно розташованого силового агрегату. Зараз багато конструктори використовують в таких підвісках поворотні цапфи з великою довжиною верхнього важеля (більше радіусу колеса), що дозволяє збільшити простір для розміщення двигуна і коробки передач (рис.13.25).

Рис. 13.22. Схема підвіски на подвійних важелях

Рис. 13.23. Підвіска на подвійних важелях

Рис. 13.24. Схема торможения автомобиля с подвеской на двойных рычагах- Наклон рычагов подвеса дает возможность избежать «клевков» кузова при тормо-жении

Рис. 13.25. Передняя подвеска автомобиля Jaguar S-type имеет двойные поперечные рычага и очень длинный рычаг поворот­ной цапфы. Такая конструкция обеспечен вает большое пространство для размеще­ния агрегатов под капотом автомобиля

Останнім часом все частіше замість роздвоєних нижніх важелів використовуються важелі, l-подібної форми. Більш довга частина такого важеля кріпиться до кузова через еластичні втулки, що володіють хорошою демпфирующей здатністю, що дає можливість ефективно гасити вібрації, що передаються на кузов, і в той же час не відбувається істотної зміни положення колеса. В якості пружних елементів підвісок на подвійних важелях можуть застосовуватися пружини, торсіони, пневматичні та гідропневматичні пристрою. Підвіска Мак-Ферсон Підвіска Мак-Ферсон (McPherson), основним елементом якої служить амортизаторная стійка, є розвитком підвіски на подвійних поперечних важелях, але має тільки знизу один або два поперечних важеля (рис. 13.26). Знизу амортизаторная стійка кріпиться до поворотного кулака (рис. 13.27), а зверху-к бризковики кузова автомобіля. При повороті керованих коліс амортизаторная стійка повертається разом із закріпленою на ній пружиною, що вимагає застосування у верхній опорі підшипника кочення або ковзання з низьким значенням тертя. Гвинтові пружини, розташовані навколо амортизаторной стійки, зазвичай встановлюються під деяким кутом до її осі.Такий спосіб установки забезпечує зниження величини «порогової жорсткості» підвіски, коли спочатку при невеликих вертикальних зусиллях з боку колеса не відбувається стиснення пружини, а потім вона стискається досить різко. Це дозволяє усунути неприємні відчуття при русі по відносно рівних дорогах. Підвіска Мак-Ферсон забезпечує незначне, порівняно з підвіскою на подвійних важелях, зміна розвалу коліс при їх вертикальному переміщенні. До основних переваг підвіски Мак-Ферсон слід віднести те, що вона займає невеликий об'єм і створює зручності при поперечному розміщенні силового агрегату, що зумовило її широке застосування.

Рис. 13.26. Схема підвіски Мак-Ферсон

Рис. 13.27. Передня подвсека автомобіля ВАЗ-2109: