Какие требования предъявляются к подвескам автомобиля

Приложение N 2. Требования к характеристикам и оборудованию транспортных средств

Требования к характеристикам и оборудованию транспортных средств 70

Устанавливаются по усмотрению Заказчика, исходя из следующего перечня:

1) максимальный срок эксплуатации, лет;

2) минимальное количество мест, всего, в том числе для сидения;

3) максимальные габаритные размеры;

4) минимальный дорожный просвет;

5) максимальная высота пола над проезжей частью без применения системы книлинга (в отношении всех дверей или только одной из дверей);

6) разрешенная максимальная масса;

7) минимальные углы свесов;

8) требования к двигателю (минимальный экологический класс, вид используемого топлива, место расположения в транспортном средстве, требования к системе подачи топлива, требования к топливной экономичности);

9) требования к трансмиссии и рулевому управлению;

10) требования к подвеске;

11) требования к тормозной системе;

12) требования к электрооборудованию;

13) требования к системе пожаротушения;

14) требования к кузову (капотный, вагонный или панельно-каркасный, стандартный, низкопольный или полунизкопольный, наличие багажного отделения, наличие флагштока, требования к окраске кузова);

15) доля транспортных средств, оборудованных для перевозок пассажиров из числа инвалидов, в том числе инвалидов-колясочников;

16) требования к системе отопления, вентиляции, кондиционирования;

17) требования к бортовому оборудованию и программному обеспечению, предназначенными для взаимодействия с оператором информационной системы навигации;

18) требование к бортовому оборудованию и программному обеспечению, предназначенными для взаимодействия с оператором автоматизированной системы контроля за оплатой проезда;

19) требования к оборудованию транспортных средств видеорегистраторам и;

20) требования к системе информирования пассажиров;

21) требования к системе мониторинга и контроля транспортного обслуживания;

22) требования к наличию дополнительных сервисов для пассажиров и их характеристикам (например, сеть Wi-Fi, USB-зарядки, кнопки открытия дверей пассажирами);

23) требования к системам безопасности;

24) требования к системам мониторинга пассажиропотоков.

© ООО «НПП «ГАРАНТ-СЕРВИС», 2021. Система ГАРАНТ выпускается с 1990 года. Компания «Гарант» и ее партнеры являются участниками Российской ассоциации правовой информации ГАРАНТ.

Источник

Подвеска автомобиля устройство, виды

Чтобы начать говорить о подвеске, нужно сначала разобраться с тем, что именно называют подвеской, а главное, какие требования к ней предъявляют.

Подвеской в автомобиле называют совокупность устройств и механизмов, благодаря которым обеспечивается упругая связь между всей несущей системой и колесами автомобиля (мостами), уменьшение
динамических нагрузок, которые приходятся на колеса транспорта и всю несущую систему, включая затухание их колебаний. Кроме того подвеска регулирует положения кузова Вашего транспортного средства во время движения. Подвеска, которая является, по сути, промежуточным звеном между дорогой и кузовом автомобиля, должна быть легкой, а также обеспечивать комфортное и безопасное передвижение. Что бы этого достичь, нужна высокая информативность не только рулевого, а и всего комплекса управления, а так же точная кинематика колес, и хорошая изоляция кузова автомобиля от шума дороги и шума от покачивания радиальных шин, особенно в случае низкопрофильности. Кроме того, нужно не забывать, что силы, возникающие в результате контакта колес с дорогой, подвеска передает на кузов, поэтому она обязана быть достаточно прочной и долговечной. Используемые шарниры должны быть мало податливыми, легко поворачиваться, и обеспечивать всему кузову надежную шумоизоляцию. Рычаги подвески должны передавать возникающие силы почти во всех возможных направлениях, в том числе тормозные и тяговые моменты, и при этом должны быть не очень тяжелыми.

При эффективном использовании материалов упругие элементы конструкции должны быть как можно компактнее, проще, и обеспечивать достаточный ход подвески.

Перечислим основные требования, которые предъявляют к подвеске:

1. характеристика упругости подвески обязательно должна обеспечивать отсутствие ударов во время хода, достаточно высокий уровень плавности хода, кроме того противодействовать «клевкам» во время торможения и в момент разгона автомобиля;

2. кинематическая система автомобиля должна обеспечить благоприятные условия для небольших изменений колеи и углов установки колес, так же соответствие колесной кинематики и рулевого привода, что позволит исключить лишнее движение управляемых колес, вокруг оси своего поворота;

3. надежная передача продольных и поперечных моментов и усилий от колес кузову или раме;

4. небольшая масса всех без исключения частей подвески, в особенности ее неподрессоренных частей;

5. оптимальный уровень затухания колебаний, как колес автомобиля, так и кузова в целом;

6. достаточная долговечность и прочность всех деталей подвески, а особенно ее упругих элементов, которые относятся к тем частям подвески, которые несут наибольшую нагрузку.

Подвесок существует много, и всех их можно классифицировать по таким характеристикам как тип направляющего аппарата (зависимые и независимые), а также тип ее упругих элементов (рессорные, торсионные, пружинные, пневматические и т.д.). Каждому типу подвески характерны как плюсы, так и минусы.

Зависимая подвеска стоит куда меньше, проще, у нее постоянная колея, однако ее балка является не подрессоренной, в связи с этим данную подвеску нельзя назвать легкой. Кроме того, при обратных ходах левого и правого колес одной оси, можно наблюдать их значительный наклон, вследствие, чего появляется эффект автоколебания колес, который еще называют «эффектом шимми». Независимым типам подвесок свойственно намного больше преимуществ, и именно поэтому в современном мире их можно встретить куда чаще. Их различия кроются в количестве рычагов: однорычажные, двухрычажные, многорычажные и свечные. А также в расположении плоскости качения колес подвеска может быть продольной, поперечной, диагональной, а так же на косых рычагах.

Кроме того необходимо выделить в отдельный класс еще так называемую полузависимую подвеску. Более точным ее названием является: подвеска с закручивающейся балкой. Как правило, это задняя подвеска, которая характерна переднеприводным автомобилям. В качестве примера можно взять всю подобную продукцию АвтоВАЗа.

Подробнее охарактеризуем два основных типа передних подвесок, которые используются в автомобилях отечественного производителя.

Подвеска типа «МакФерсон». Впервые такую подвеску применили в 1965 году на автомобилях «Пежо-204», через год ее начали ставить на автомобили марки Форд, а в 1969 году на модели «Фиат-128». Более активно эту подвеску начали использовать в начале 70-х годов.

Сейчас практически все новые автомобили с передним приводом оснащены такой подвеской. Благодаря некоторым своим преимуществам она смогла занять достойное место и в автомобилях с другим типом привода. Небольшие затраты на изготовление, малый объем занимаемого пространства (что давало большее пространство под капотом и, как следствие, возможность использовать двигатель большего объема), возможность произведения больших ходов подвески, достаточно большое расстояние по высоте между опорными узлами, которое позволяет определить образование меньших по величине сил в местах крепления к кузову, являются, основными преимуществами и причиной того, что большая часть крупносерийных автомобилей, которые появляются в последнее время, имеют на переднем мосту такую подвеску. К недостаткам этой подвески можно отнести чуть худшие параметры кинематики, чем у подвески на двойных поперечных рычагах, слишком длинные рулевые тяги при наличии верхнего расположения рулевого реечного механизма, немного большие сложности, связанные с обеспечением шумо- и виброизоляции, меньшая компенсация продольного крена во время торможения, и большие изнашивающие нагрузки, которые возникают между направляющей и штоком.

Подвеска с двойными поперечными рычагами. В механизме данной подвески имеются два поперечных рычага, у которых на раме или кузове есть поворотные опоры. Наружные концы рычагов — если это передняя подвеска — соединяются шаровыми шарнирами с кулаком или поворотной цапфой.

Чем больше будет расстояние между осевыми рычагами, тем меньше будут силы, которые действуют в рычагах и их опорах, то есть точнее кинематика и меньше податливость всех деталей и подвески. Главным плюсом подвески на двойных осевых рычагах являются ее кинематические свойства: двустороннее расположение рычагов позволяет определить высоту, продольного, и центра поперечного крена.

Помимо того, за счет разной длины нижнего и верхнего рычагов, возможно, оказывать влияние на перемещения колес автомобиля, относительно углов, при ходах отбоя и сжатия, т. е. на изменение развала колес и, и вместе с этим, на изменение самой колеи. В случае с более короткими верхними рычагами при ходе отбоя наклоняются в сторону положительного развала, а при ходе сжатия – по направлению отрицательного. Это помогает противодействовать изменению развала, который обусловлен креном кузова на бок. Кроме того, меняя угол плоскости колебания нижнего рычага относительно верхнего, можно добиться, так называемого, антиклевковкового эффекта.

Чаще всего оценивая подвеску автомобиля, обязательно обращайте внимание на комфортность, устойчивость и управляемость. Большей части водителей вообще не важно, какая подвеска стоит на их автомобилях, количество на ней рычагов, и тем более не важно, на какой оси находится центр крена кузова.

Источник

Требования к подвеске

К подвеске автомобиля кроме общих требований, изложенных в разделе 1, предъявляются следующие специальные требования:

• обеспечение плавности хода;

• обеспечение движения автомобиля по неровностям дороги без ударов в ограничители сжатия и отбоя;

• ограничение поперечного крена кузова при движении автомобиля на поворотах;

• обеспечение гашения колебаний кузова и колес при движении автомобиля по неровностям дороги;

• обеспечение согласования кинематики перемещения управляемых колес с кинематикой поворота приводных валов, исключение автоколебаний управляемых колес;

• постоянство колеи и углов установки колес, углов наклона шкворней (осей поворота);

• надежная передача от колес к кузову продольных и поперечных сил;

• минимальная подрессоренная масса.

Для обеспечения плавности хода, не вызывающей повышенной утомляемости водителя и пассажиров, должна быть обеспечена соответствующая частота колебаний подрессоренной массы и вибронагруженность водителя и пассажиров. Так при нагрузке, близкой к статической G_ст, характеристика подвески должна обеспечивать оптимальную частоту колебаний подрессоренной массы: 0,8…1,2Гц для легковых автомобилей и 1,2…1,9Гц для грузовых автомобилей. Нормы допустимых виброскоростей, устанавливаемых ГОСТ 12.1.012-78 для различных частот колебаний приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1. Средние частоты по октавным полосам и нормы вибронагруженности

Допустимые значения виброускорений,

Вертикаль-ные1,10,790,570,61,142,264,49Горизонталь-ные0,390,420,81,62З,26,3812,76

Допустимые значения виброскоростей, м/с (дБ)

Вертикаль-ные0,2 (132)0,071 (123)0,025 (114)0,013 (108)0,011 (107)0,011 (107)0,011 (107)Горизонталь-ные0,063 (122)0,035 (117)0,032 (116)0,032 (116)0,032 (116)0,032 (116)0,032 (116)

Удовлетворение требований по плавности хода автомобиля обеспечивается определенной зависимостью вертикальной реакции на колесо R_z от прогиба упругого элемента подвески f, называемой упругой характеристикой подвески (рис. 7.4).

Рис. 7.4. Упругая характеристика подвески

Упругая характеристика подвески представляет собой зависимость вертикальной нагрузки R_z на колесо от деформации подвески f, измеренной непосредственно над осью колеса. Подвеска характеризуется статическим f_ст и динамическим f_д прогибами, коэффициентом динамичности к_д = R_zmax/R_zст. Упругая характеристика должна проходить через точку а, соответствующую полной статической нагрузке и статическому прогибу, характеризующему заданную плавность хода. Но кроме этого, для устранения опасности соприкосновения металлических деталей при максимальной деформации упругого элемента характеристика должна пройти через точку b, определяемую коэффициентом динамичности к_д = 1,75…2,5. Выполнение такого условия возможно только при нелинейной характеристике упругого элемента подвески.

Динамический прогиб для легковых автомобилей составляет f_д = 0,5 f_ст; для автобусов

Для обеспечения высокой плавности хода подвеска должна эффективно гасить колебания подрессоренной и неподрессоренных масс автомобиля. При высокой плавности хода за один период свободных колебаний амплитуда перемещения подрессоренной массы должна уменьшаться в 3…8 раза.

Гашение колебаний автомобиля происходит в результате действия сил трения в амортизаторах (жидкостное трение), в рессорах и шарнирах (сухое трение), в шинах (межмолекулярное трение). Сухое и межмолекулярное трение при эксплуатации автомобиля изменяется, не поддается регулированию и снижает показатели плавности хода. Поэтому в легковых автомобилях сухое трение стараются довести до минимума.

Основным вкладом в гашение колебаний кузова и колес автомобиля вносит гидравлический амортизатор. Сопротивление колебаниям, создаваемое амортизатором, является характеристикой, поддающейся изменению в широком диапазоне по сравнению с другими параметрами колебаний автомобиля.

Характеристика амортизатора представляет собой зависимость силы сопротивления P_a от скорости деформации подвески (перемещения поршня амортизатора) V_п, т.е.

P_a = к , (7.1)

где к – коэффициент сопротивления амортизатор;

n – показатель степени.

Из приведенных на рис. 7.5 характеристик амортизатора видно, что коэффициент сопротивления при отбое больше, чем при сжатии. Обычно их отношение составляет k_сж/ k_от = 0,2…0,5. Отсюда следует, что при отбое гасится основная часть энергии колебаний.

Такое соотношение сопротивления амортизатора при сжатии и отбое диктуется необходимостью уменьшения передаваемых на водителя и пассажиров усилий при движении автомобиля по неровностям дороги.

Приведенный коэффициент сопротивления амортизатора определяется как среднее арифметическое:

k = (7.2)

Рис. 7.5. Линейная (а) и прогрессивная (б) характеристики амортизатора

Сила сопротивления амортизатора пропорциональна скорости перемещения

поршня в некоторой степени «n». Значение «n» зависит от конструкции клапанов и может быть меньше, больше или равным единице. На автомобилях применяются амортизаторы с линейной (n=1) и с квадратичной (n=2) характеристиками: на рис. 7.5, а приведена линейная несимметричная характеристика амортизатора при значении n=1; на рис. 7.6, б приведена прогрессивная (значение n>1) характеристика амортизатора.

Коэффициент сопротивления амортизатора не в полной мере характеризует свойство подвески гасить колебания подрессоренной массы. Один и тот же амортизатор в подвесках автомобилей с отличающимися массами дает различный эффект. Поэтому иногда рекомендуют коэффициент, приведенный на единицу массы автомобиля М:

k_пр = . (7.3)

Однако наилучшим образом эффективность гашения колебаний подрессоренной и неподрессоренной масс автомобиля оценивает относительный коэффициент затухания:

Ψ_п= = . (7.4)

При значениях относительного коэффициент затухания Ψ_п = 0,15…0,30 подвеска обеспечивает вполне приемлемое гашение колебаний кузова и колес и, как следствие, хорошую плавность хода.

Согласование кинематики управляемых колес с работой привода передних ведущих колес проводится путем соответствующего размещения шаровых опор стоек передней подвески и шарниров привода. Конструктивное решение такой компоновки приведено на примере рычажно-телескопической подвески переднеприводного автомобиля ВАЗ (рис. 7.6). Расположение поворотного кулака 2 согласуется с расположением оси поворота управляемого колеса, проходящей через центр подшипника 12 верхней опоры 13 и центр шаровой опоры 4.

При движении автомобиля по неровностям дороги происходит изменение положения колес по отношению к кузову. Подвеска должна обеспечивать правильную кинематику управляемых колес при их вертикальных перемещениях, т.е. перемещение колес не должно вызывать излишнее изменение колеи и сохранять требуемые углы установки.

Степень изменения положения управляемых колес при их вертикальном перемещении зависит от типа направляющего устройства подвески. Каждая из приведенных на рис. 7.3 схем направляющих устройств по разному влияет на изменение колеи и улов установки управляемых колес.

Зависимая подвеска (рис. 7.3, а) не обеспечивает правильную кинематику управляемых колес, т.к. при наезде одного колеса на препятствие изменяется положение и другого колеса, что может вызвать боковое скольжение. Перекос управляемого моста автомобиля сопровождается изменением расположения осей их вращения и возникновением гироскопических моментов, действующих в горизонтальной M_гx и вертикальной M_гz плоскостях. Перекос моста вызывает автоколебания управляемых колес вокруг оси шкворня.

Колебания управляемых колес вокруг осей шкворней совершаются с высокой (более 10 Гц и амплитудой не более 1.5…2мм) и низкой (менее 1 Гц и амплитудой 2…3мм). Колебания высокой частоты происходят в пределах упругости шин и не передаются на рулевое колесо и не влияют на управляемость. Вместе с тем, они вызывают дополнительное изнашивание шин и увеличивают расход топлива. Колебания низкой частоты влияют на управляемость и безопасность движения. Исключить или уменьшить их можно, снизив скорость движения. За счет углов установки шкворней можно увеличить значение скоростей, при которых появляется эффект автоколебаний управляемых колес, выводя их из диапазона эксплуатационных скоростей. Эффективным средством уменьшения автоколебаний управляемых колес является применение независимых подвесок.

Однорычажные независимые подвески (рис. 7.3, б) вертикальные перемещения колеса сопровождаются изменением коле на величину ∆В и развала на угол α, что вызывает возникновение гироскопического эффекта и возбуждает автоколебание управляемых колес.

Для исключения или снижения вероятности появления автоколебания управляемых колес применяют двухрычажные направляющие устройства (рис.7.3, в, г). В случае применения рычагов одинаковой длины (рис. 7.3, в) колесо перемещается строго вертикально, что исключает возможность возникновения гироскопических моментов в горизонтальной M_гx и вертикальной M_гz плоскостях. Однако имеет место существенное изменение колеи.

В подвесках с рычагами разной длины изменение угла наклона колес α вызывает возникновение гироскопических моментов меньшей, чем при однорычажной подвеске, а изменение колеи находится в пределах компенсации свойствами упругости шины.

Наилучшую кинематику управляемых колес обеспечивает рычажно-телескопическая подвеска (рис. 7.3, д; рис. 7.6). Такая подвеска устраняет склонность колес к автоколебаниям, т.к. возникающие гироскопические моменты незначительны, обеспечивает хорошую устойчивость автомобиля за счет отрицательного плеча обката, характерного тем, что ось поворота пересекается с опорной поверхностью с внешней стороны площадки контакта.

Независимая подвеска с продольными рычагами направляющего устройства (рис. 7.3, е) при перемещениях управляемых колес по вертикальной оси обеспечивает постоянство колеи, но боковая жесткость ее не высокая. Такие подвески применяются на задних колесах.

Снижение массы подвески уменьшает динамические нагрузки на детали, повышает плавность хода, надежность и срок службы подвески и достигается в основном за счет рациональных конструкции и размеров направляющих устройств. Однорычажные подвески имеют меньше массу по сравнению с двух рычажными. Но минимальную массу имеют рычажно-телескопические подвески, поскольку телескопическая стойка выполняет одновременно функции направляющего и гасящего элементов.

Источник

Лекция 9 Несущие системы автомобилей и технологических машин, предъявляемые к ним требования. Назначение, устройство и основные типы подвесок машин

Несущие системы автомобилей и технологических машин, предъявляемые к ним требования. Назначение, устройство и основные типы подвесок машин.

Цель: Изучить конструкции несущих систем автомобилей и технологических машин, а также предъявляемые к ним требования. Изучить назначение, устройство и основные типы подвесок машин.

Продолжительность лекции 2 часа.

Несущие системы автомобилей и технологических машин

Требования предъявляемые к несущим системам

НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВ ПОДВЕСОК. ПЛАВНОСТЬ ХОДА

Подвеска соединяет раму или кузов с агрегатами ходовой части, воспринимает динамические нагрузки со стороны дороги, обеспечивает плавность хода автомобиля.

К подвескам предъявляют следующие требования: обеспечение оптимальных частоты колебаний кузова и амплитуды затухания колебаний; противодействие крену автомобиля при повороте, разгоне и торможении; стабилизация углов установки направляющих колес, соответствие кинематики колес при повороте кинематике рулевого механизма, простота устройства и технического обслуживания, надежность.

Составные части подвески: упругие элементы, направляющие устройства, амортизаторы. В автомобиле различают подрессоренные массы: кузов (раму) и все, что к нему крепится, и неподрессоренные массы: колеса, некоторые части подвески.

Упругие элементы воспринимают и гасят динамические нагруз­ки со стороны дороги. Различают рессорные (листовые, витые пружинные, торсионные), пневматические (резинокордные баллоны, диафрагменные, комбинированные), гидропневматические и рези­новые (работают на кручение или сжатие) упругие элементы.

Направляющее устройство воспринимает продольные и боковые силы и моменты. Схема направляющего устройства определяет зависимую и независимую подвески.

При независимой подвеске каждое колесо может совершать ко­лебания независимо от других. Такую подвеску чаще всего применяют при разрезном мосте в легковых автомобилях и автомобилях высокой проходимости.

Амортизаторы поглощают энергию колебаний рессор, кузова и колес. Различают гидравлические, газонаполненные и комбинирован­ные амортизаторы. По конструктивному исполнению они бывают рычажные и телескопические.

Плавность хода определяется частотой и амплитудой колебаний кузова (рамы). Для получения хорошей плавности хода собственная частота колебаний подрессоренной массы должна быть минимальная. Собственную частоту со определяют исходя из статического прогиба fст подвески: (здесь g — ускорение силы тяжести). Статический прогиб и динамический ход подвесок определяются типом автомобиля. Так, для легковых автомобилей статический прогиб составляет 10. 18см, а динамический ход — 10. 14см. Частота колебаний их подрессоренной массы 0,8. 1,2 Гц. У грузо­вых автомобилей статический прогиб и динамический ход одинаковые—6. 12 см, а частота колебаний 1,2. 1,9 Гц. Характеристика подвески должна обеспечивать оптимальную частоту колебаний, близкую к частоте колебаний человека при ходьбе. На плавность хода существенно влияет упругая характеристика подвески (рисунок 1).

Рисунок 1. Характеристики подвесок:

1 — постоянной жесткости; 2— переменной жесткости; 3— прогрессивная; q — нагрузка; f— прогиб

УПРУГИЕ И НАПРАВЛЯЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОДВЕСОК

Упругие элементы подвесок. Наиболее распространены листо­вые рессоры. Они просты в изготовлении и ремонте. В них нет рычажных направляющих приспособлений в отличие от пружинных и торсионных рессор. Листовые рессоры бывают трех типов (рисунок 2, I): полуэллиптические (а), кантилеверные (б) и четвертные (в). Форма набора листов соответствует эпюре изгибающих моментов, т. е. рессора представляет собой балку равного сопротив­ления. Крепление рессор первых двух типов асимметричное, что обеспечивает сопротивление крену и «клевкам» при торможении. Коэффициент асимметрии ε = (l2-l1)/l= 0,1. 0,3. Коэффициент деформации полуэллиптической рессоры δ= 1,45. 1,25.

Рисунок 2. Схемы упругих элементов подвесок:

1—листовые рессоры: а — полуэллиптическая; б — кантилеверная; в —четвертная; II— пневмоэлементы: а — двухсекционный; б, в —диафрагменные; г —рукавный

Листовая рессора состоит из коренного листа, который соеди­нен с рамой, и притянутых к нему хомутами остальных листов. Перед сборкой листы имеют разную кривизну. Продольное сме­щение листов ограничивают выступы, которые входят в углубле­ния смежного листа, или центральный стяжной болт. Для сниже­ния трения на листы наносят слой графитовой смазки или разме­щают между ними неметаллические прокладки. Сечение рессор бывает прямоугольным, Т-образным или трапецеидальным. Пос­ледние обладают лучшими свойствами.

Рессору крепят к мосту стремянками с накладками, один конец коренного листа крепят к кузову шарнирно, а другой — через серьгу. Применяют также крепление рессор на резиновых подуш­ках. Такое крепление не требует смазки и снижает скручивание рессоры при перекосе рамы.

Спиральные рессоры (пружины) применяют на легковых автомо­билях при независимой подвеске колес. Цилиндрические пружины имеют линейную характеристику, а конические — прогрессивную.

Торсионы представляют собой вал или пучок валов, скручиваю­щийся во время воздействия дороги на подвеску. Их применяют при независимой подвеске колес многоосных автомобилей, в при­цепах и малолитражных автомобилях. Энергия упругой деформа­ции торсионов в 2. 3 раза больше, чем у листовых рессор.

Упругие пневматические элементы наиболее часто применяют на автомобилях с меняющейся подрессоренной массой (автобусах, контейнеровозах, трейлерах и т. п.). Характеристика пневматичес­кой подвески нелинейная, параметры которой можно менять за счет изменения давления воздуха. Высокая плавность хода может быть получена при относительно малых перемещениях масс кузо­ва и неподрессоренной части. Меняя давление воздуха, можно ре­гулировать положение кузова относительно дороги, а при незави­симой подвеске — дорожный просвет.

Баллонные и диафрагменные упругие элементы (рисунок 2, II) из­готовляют из двухслойных резинокордных оболочек. Для корда используют капрон или нейлон, для наружного слоя баллона — маслобензостойкую резину, для внутреннего слоя — каучук. Для баллонов (рисунок 2, //, а) характерна высокая герметичность. Однако для работы с ними на низкочастотных колебаниях применя­ют дополнительные резервуары. Применяя диафрагменные и ру­кавные элементы (рисунок 2, //, б, в, г), можно получить низкую собственную частоту подвески. Для работы этих элементов требу­ется меньший объем воздуха. Однако вследствие трения их обо­лочки о поршень они быстрее изнашиваются.

Гидропневматические элементы телескопического типа переда­ют давление газовой подушке через жидкость. Эти устройства компактнее пневматических, так как работают при давлении до 20 МПа.

Направляющие устройства определяются схемой подвески. При зависимой подвеске (рисунок 3, а) оба колеса жестко соединены с балкой моста. При изменении положения одного из колес по вы­соте меняется угол X. В этом случае при вращении колеса возника­ет гироскопический эффект, стремящийся вернуть ось в предыду­щее положение, что приводит к износу шин и осей.

При независимой подвеске (рисунок 3, б. д) каждое колесо под­рессорено отдельно. При однорычажной подвеске (рисунок 3, б) в си­стеме также действует гироскопический эффект. При двухрычаж-ной подвеске параллелограммной (рисунок 3, в) и трапециевидной с рычагами разной длины (рисунок 3, г) углового перемещения коле­са нет, но возникает боковое смещение ∆l, которое приводит к бо­ковому износу колес.

На легковых автомобилях широко применяют рычажно-телескопическую подвеску «кача­ющаяся свеча» (рис. 21.3, д). Она обеспечивает незначительное из­менение колеи и развала колес, имеет малую массу, большое расстояние между опорами пра­вого и левого колес, большой ход по высоте.

Балансирные подвески (рисунок 4) применяют на многоосных автомобилях. Подвески с корот­ким балансиром (рисунок 4, а) ис­пользуют на полуприцепах и ав­томобилях с колесной формулой 6×2. В подвеске, изображенной на рисунке 4, б, под листовой рессорой установлен большой ба­лансир, а над ним — реактивные тяги (в автомобилях МАЗ). В схе­ме на рисунке 4, в сама рессора является балансиром, а сверху и снизу установлены реактивные штанги, ограничивающие про­дольные перемещения мостов (в автомобилях ЗИЛ, КАЗ, КрАЗ, УралАЗ).

Рисунок 3. Схемы подвесок:

а — зависимая; б — независимая однорычажная; в, г — независимые двухрычажные с рычагами одина­ковой и разной длины; д — незави­симая рычажно-телескопическая

Рисунок 4. Схемы балансирных подвесок:

а — четырехрессорная с балансиром; б—двух-рессорная с жесткой балансирной балкой; в — с балансирными рессорами и реактивными штангами

Стабилизаторы. При повороте автомобиля под действием цент­робежной силы кузов накреняется, положение центра масс изме­няется, что может привести к опрокидыванию. Для компенсации этого явления подвеска должна иметь угловую жесткость в попе­речном направлении, что достигается установкой стабилизаторов. Часто стабилизатор представляет собой торсион, который при на-‘ клоне кузова закручивается. На легковых автомобилях стабилиза­тор устанавливают на переднем мосту и редко — на заднем. Иног­да функцию стабилизатора на задней подвеске выполняет U-об-разная задняя балка (в автомобилях ВАЗ).

Амортизаторы гасят колебания подрессоренной и неподрессоренной масс автомобиля за счет дросселирования жидкости через калиброванные отверстия в специальных шайбах. Образующаяся теплота трения жидкости рассеивается через корпус амортизатора. В независимых подвесках амортизатор часто используют как на­правляющий элемент.

Требования к амортизаторам: обеспечение плавности хода ав­томобиля, его устойчивости и управляемости; уменьшение крена кузова при резком торможении и разгоне; предотвращение отрыва колес от дороги при толчках. Различают амортизаторы односто­роннего действия, которые гасят колебания при ходе отбоя рессо­ры, и двустороннего действия, которые гасят колебания и при сжа­тии, и при ходе отбоя рессоры. Сопротивление протеканию жид­кости при ходе сжатия в 2. 5 раз меньше, чем при ходе отбоя, т. е. основную энергию колебания при ходе сжатия воспринимает рес­сора, а при ходе отбоя — амортизатор.

По конструкции амортизаторы бывают рычажные и телескопи­ческие, а по применяемому в них материалу сжатия — жидко­стные, газонаполненные и комбинированные. В основном применя­ют телескопические амортизаторы, так как у них небольшие дав­ление (2,5. 5 МПа по сравнению рычажными, у которых 10. 20 МПа) и масса, значительный ресурс, а допустимый устано­вочный угол наклона менее 45°.

Телескопический двухтрубный амортизатор состоит из рабочего цилиндра 1 (рисунок 5) и резервуара. Полость В между ними запол­няется амортизаторной жидкостью, вытесняемой из полости рабо­чего цилиндра. В верхней части амортизатора установлено уплот­нение штока (сальник) из маслобензостойкой резины, поджатой конической пружиной. Сальник имеет ряд кольцевых гребешков, которые служат гидравлическим уплотнением.

При сжатии рессоры поршень 4 (рисунок 5, а) движется вниз, выжимая жидкость из полости А в полость Б через перепускной клапан 3. При малой скорости поршня жидкость проходит через отверстия перепускного клапана, а при большой — добавочно от­крывается разгрузочный клапан 8. Проходя через отверстия кла­панов, жидкость дросселируется, создавая сопротивление движе­нию поршня. Объем жидкости, соответствующий объему штока, вытесняется в корпус резервуара.

При ходе отбоя рессоры поршень перемещается вверх (рисунок 5, б), жидкость закрывает клапан 3, открывает клапан отбоя 5, создавая значительное сопротивление перетеканию жидкости из полости Б в полость А. Освободившийся объем полости А, соот­ветствующий объему штока, заполняется жидкостью из резервуара через всасывающий клапан 7.

Характеристика амортизатора нелинейная (рисунок 5, в). Основ­ное количество энергии поглощается при ходе отбоя — гасятся ко­лебания рессоры. У легковых автомобилей различие сопротивле­ний сжатия и отбоя меньше, чем у грузовых.

Рисунок 5. Схема работы амортизатора:

а —сжатие рессоры; б — отбой рессоры; в — характеристика амортизатора; А, Б, В — полости; 1 — рабочий цилиндр; 2 — корпус резервуара; 3 — перепускной клапан; 4 — поршень; 5 — кла­пан отбоя; 6 — пружина; 7 — всасывающий клапан; 8 —р азгрузочный клапан

Телескопический газонаполненный амортизатор имеет компенса­ционную полость 6, составляющую примерно 1/3 общего объема. Она заполнена газом и отделена от жидкостной полости плаваю­щим поршнем 8 (рисунок 6) с кольцевым уплотнением 9. Давление газа составляет 0,6. 0,8 МПа. Амортизатор работает аналогично жидкостному. Колебания гасятся газовой подушкой за счет пере­текания жидкости через калиброванные каналы 15 переменного сечения в поршне 11. При сжатии рессоры (рисунок 6, б) открыва­ется пластинчатый клапан 13 с шайбой 14. При отбое клапан 13 отжимается от шайбы 14 я через вырезы шайбы 12 жидкость пере­текает. За счет дросселирования создается сопротивление. При больших скоростях движения поршня (резких колебаниях) гаше­ние происходит в основном за счет газовой подушки. Разница объемов при перемещении поршня и колебаниях температуры воспринимается газом. Эти амортизаторы имеют один цилиндр, лучше охлаждаются, жидкость в них меньше вспенивается при вы­соких скоростях движения поршня. Амортизатор можно устано­вить в любом положении.

Рис. 21.6. Газонаполненный амортиза­тор:

а — общий вид; б—сжатие; в —отбой рессо­ры; 1 — уплотнение штока; 2 — запорное кольцо; 3 — резиновая шайба; 4— упорное кольцо; 5, 6— полости; 7—корпус; 8— пла­вающий поршень; 9— уплотнение; 10 — болт; 11 — поршень; 12 — дроссельная шайба; 13 — клапан; 14 — опорная шайба; 15— пружина; 16 — шток; 17— направляющая штока

Контрольные вопросы и задания

1. Для чего предназначены подвески и их составные части? 2. Какие показате­ли определяют плавность хода автомобиля? 3. Чем различаются зависимая и неза­висимая подвески? 4. Какие преимущества имеет подвеска «качающаяся свеча»? 5. Каково назначение реактивных тяг подвески, стабилизатора, амортизатора? 6. Как работает амортизатор при ходе сжатия и ходе отбоя? 7. В чем преимущества
газонаполненного амортизатора? 8. Перечислите операции ТО-1 для подвесок.

Источник