Ходовая часть автомобиля, узлы и механизмы

133 публикации 6.6k просмотров

Ходовая часть автомобиля — это комплекс узлов и механизмов, основное назначение которых — движение автомобиля с условием гашения колебаний, тряски и других факторов, негативно влияющих на уровень комфорта.

Элементы рамы автомобиля соединяют кузов и колеса автомобиля, уменьшают раскачивание, принимают и обеспечивают передачу действующих сил.

В процессе движения автомобиля люди в салоне испытывают различные виды вибраций:

• Быстро: иметь минимальный уровень размаха.
• Медленный: с большой амплитудой;

Сиденья, резина (коробка передач и двигатель), а также другие «смягчающие» элементы действуют как «гасители» быстрых колебаний.

От колебаний второго типа (медленных) защищают элементы рамы автомобиля: подвеска, шины и другие.

Конструктивно в корпус станка входят:

• Шины;
• Подвеска (задняя и передняя);
• Колеса.

Ниже мы подробно рассмотрим каждый компонент с точки зрения функций и характеристик.

Подвеска автомобиля

Основное назначение подвески автомобиля — подавление и уменьшение вибраций, возникающих при въезде автомобиля в ямы или при ударе об уклонах дорожного покрытия. Благодаря действию суспензии эти явления эффективно гасятся.

Кузов совершает различные типы колебаний: поперечные, продольные, угловые и вертикальные. Их характеристики составляют общую плавность движения автомобиля для пассажиров и водителя в салоне.

Особого внимания заслуживает тип соединения колес с кузовом.

Люди, которые хотя бы раз в жизни управляли деревянной тележкой, испытали на себе «прелесть» движения по неровной поверхности.

Это легко объяснить, ведь колеса этого автомобиля жестко опираются на «основание», а выбоины и выбоины переходят на «пассажиров».

По телевизору можно посмотреть картинку, когда тележка буквально разваливается при увеличении скорости движения.

Причина как раз в жесткости, из-за которой элементы каркаса получают огромную нагрузку.

Для продления срока службы современных автомобилей и повышения уровня комфорта «водителей» кузов и колеса автомобиля не связаны жестко.

В этом легко убедиться, если приподнять автомобиль на некотором расстоянии от земли и потянуть за колеса — они будут двигаться свободно и немного опуститься.

Это связано с особенностями крепления с помощью специальных пружин и рычагов.

Приостановка связана с набором механизмов, которые гарантируют «гибкое» общение.

Его элементы (пружины и рычаги) выполнены из металла и обладают определенным уровнем прочности.

Но при изготовлении автомобиля предусмотрен определенный запас, позволяющий колесам перемещаться относительно кузовной детали в определенных плоскостях.

Точнее, обеспечивается свобода передвижения кузова по отношению к колесам, движущимся по дорожному покрытию.

Подвески — это элемент шасси автомобиля, который может быть двух типов:

• Зависимая — разновидность подвески, в которой колеса одной оси имеют жесткое соединение, то есть соединяются специальной балкой. В случае падения транспортного средства в яму или наезда на подъеме оба колеса изменяют свое положение на одинаковый угол.
• Независимая — тип подвески, в которой колеса одной оси не имеют жесткого соединения и меняют положение независимо друг от друга. Это означает, что при обнаружении неровности одно из колес реагирует на дефект, а другое остается в том же положении.

Недостаток жесткой опоры очевиден. Почти все неровности дорожного покрытия передаются кузову и тем самым людям в кабине.

В роли спасителя — только покрышки, которые принимают на себя «удар». Благодаря такой конструкции корпус раскачивается сильнее и с большим ускорением.

Добавление упругого компонента (пружины или пружин) к конструкции рамы позволяет более эффективно гасить удары от неровностей дорожного покрытия.

Недостаток в том, что машина начинает раскачиваться, а сами колебания сохраняются длительное время. В результате автомобиль становится менее управляемым, а движения становятся опасными.

Автомобиль с такой подвеской будет раскачиваться во всех направлениях, что увеличивает риск поломки. Это может произойти при совпадении двух составляющих: удара от дорожного покрытия и срабатывания подвески из-за продолжительных вибраций.

Сегодня элементы каркаса более продуманы. В конструкцию подвески входят не только резинки, но и амортизаторы — амортизаторы.

У последних есть задача проверки работы пружины и гашения чрезмерных колебательных движений.

После столкновения с неровностью пружина сжимается, и в процессе расширения большая часть энергии поглощается амортизатором автомобиля.

Предотвращает растяжение пружины на большую длину, чем она должна быть. В результате колебательный процесс носит ограниченный характер — в среднем от 0,5 до 1,5 цикла.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Потому что амортизатор стучит.

Элементы ходовой части, обеспечивающие качественный контакт с покрытием

Бытует мнение, что качество контакта с дорожным покрытием зависит только от шин, упругих и демпфирующих узлов (амортизатора, рессор).

На практике не менее важны дополнительные элементы рамы, взаимодействующие между собой и с кинематикой направляющих устройств.

Итак, для обеспечения достаточного уровня безопасности и комфорта между корпусом и обивкой следует разместить следующие элементы:

• Вспомогательные упругие узлы автомобиля. Сюда входят соединения резина-металл, которые часто называют компрессионными подушками. Их задача — подавлять вибрации и высокочастотные колебания, возникающие в результате взаимодействия металлических элементов каркаса. Наличие этих узлов способствует увеличению срока службы деталей подвески автомобиля, особенно амортизаторов. Вот почему так важно проверить состояние резинометаллических деталей, фиксирующих соединение подвески. Чем лучше вспомогательные пружинные элементы выполняют свою работу, тем дольше служат амортизаторы.

  

• Эластичные детали (пружины, рессоры) — это устройства, задача которых — удерживать кузов автомобиля на определенном уровне и поддерживать качественное соединение между автомобилем и обивкой. Длительное использование этих изделий приводит к постепенному старению металла, его «усталости» из-за регулярных перегрузок. В результате ухудшаются характеристики автомобиля, влияющие на уровень комфорта. Величина дорожного просвета, параметр симметрии нагрузки, углы колес и другие параметры могут быть изменены. Важно понимать, что вес автомобиля несут не амортизаторы, а пружины. Если дорожный просвет уменьшается и автомобиль «выходит из строя» без нагрузки, пора устанавливать новые пружины.

  

• Шины — это устройства, которые первыми страдают от выбоин или «скоплений» на поверхности дороги. Благодаря определенной эластичности шины уменьшают вибрацию и служат индикаторами состояния подвески. Если причина изнашивается неравномерно, это свидетельствует о неисправности элементов рамы (например, о снижении прочности подвески автомобиля).

  

• Детали привода. Эти элементы рамы включают торсионы, пружины и систему рычагов, которая обеспечивает кинематику взаимодействия между кузовом и колесами. Основная функция узлов — удерживать колесо вверх или вниз в одной плоскости вращения. Другими словами, последний должен быть примерно в таком же положении, под углом 90 градусов к дороге. При нарушении геометрии рулевых агрегатов автомобиль становится непредсказуемым на дороге, протектор покрышек быстро изнашивается, снижается ресурс амортизаторов и других элементов подвески.

  

• Стабилизатор поперечной устойчивости (СПУ) — элемент шасси автомобиля, необходимый для улучшения управляемости и снижения уровня крена автомобиля при входе в повороты. При резком маневре одна сторона транспортного средства прижимается к дорожному покрытию, а другая наоборот «отрывается» от поверхности. Задача СПУ — не допустить этого отрыва и обеспечить достаточное давление «рвущейся» стороны автомобиля на дорогу. Кроме того, при столкновении автомобиля с препятствием СПУ поворачивается и обеспечивает быстрый возврат колеса в исходное положение.

  

• Демпфирующий элемент (амортизатор) — это устройство шасси, которое гасит колебания кузова, возникающие при столкновении с неровностями дороги, а также появление сил инерции. Амортизатор также ограничивает колебания неконтролируемых элементов (балок, мостов, шин, ступиц и т.д.) по отношению к кузову. В результате улучшается качество контакта колеса с дорожным покрытием.

  

Мы рассмотрели основные элементы шасси автомобиля, которые конструктивно отличаются друг от друга на разных моделях автомобилей, но в конечном итоге служат основной цели — обеспечивать комфортное и безопасное движение автомобиля.