Что за подвеска указана на рисунке
Перейти к содержимому

Что за подвеска указана на рисунке

  • автор:

Подвеска автомобиля: что нужно знать о разновидностях конструкции

Подвеска — одна из важнейших конструкций, которыми оснащен автомобиль. Из чего она состоит и как устроена?

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

  • Что это
  • Как устроена
  • Виды
  • Неисправности
  • Как избежать поломки

Эксперт в этом материале: Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»

Что такое подвеска автомобиля

Подвеска — устройство для постоянной связи между колесной и несущей системой. Она минимизирует большую часть воздействия, возникающего на дороге, обеспечивая неподвижность салона. Даже на гладкой трассе неизменны толчки и колебания, а если встречаются серьезные выбоины и камни, то они будут еще более ощутимыми. Работа подвески заключается в том, чтобы обеспечивать амортизацию. Но функционал конструкции шире привычного понимания: она также облегчает управление машиной и защищает ее от поломок.

Подвеска помогает обезопасить движение, сделать его плавным и комфортным, поглощает удары и толчки от дорожных неровностей и других физических воздействий. Без этого устройства водитель и пассажиры могли бы чувствовать удары даже на относительно ровной дороге. Подвеска — своего рода основа, на которой находится кабина транспортного средства.

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

Качества подвесок различаются, но основные функции универсальны для любой модели:

  • смягчение физического воздействия на транспорт;
  • сохранение нужного направления колес, обеспечение точного рулевого управления;
  • стабилизация машины во время езды, ограничение крена.

Как устроена подвеска

Конструкция подвески. Системы бывают разными, но состоят они из основных элементов:

  • пружины — детали, которые смягчают тряску и удары, чтобы сохранить правильное движение колес;
  • амортизаторы — обеспечивают контакт поверхностей колес и дороги;
  • стойки — объединяют в одном узле несколько деталей, в том числе амортизаторы и винтовые пружины.
  • крепления (вставки, гасящие колебания) — профилактика деформации подвески;
  • сайлентблоки (металлические втулки с мягкими вставками);
  • направляющие колес для обеспечения их правильного положения при движении;
  • шаровые опоры для соединения рычага с центральной частью колеса, стабилизирующие его.

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

Упругие устройства в составе автомобильной подвески бывают нескольких видов:

  • Витые пружины, оберегающие машину от ударов. Они могут быть стандартными и усиленными — для машин с большой нагрузкой на заднюю часть, например, грузовиков или транспорта с прицепом. Производители также предлагают пружины с переменной жесткостью, с которыми проще адаптироваться к различным ситуациям на трассе.
  • Рессоры. Однолистовые и многолистовые упругие элементы, передающие нагрузку от кузова на ходовую часть машины. Современные рессоры ставят в основном на тяжеловесную строительную технику.
  • Торсионы. Присутствуют на независимых конструкциях для связи колес и кузова машины при движении. Отличается от двух предыдущих подвесок тем, что они исключены из неподрессоренной массы машины.

Виды подвесок автомобиля

Жесткие системы обычно устанавливают на спортивных машинах. Конструкции обеспечивают лучшее сцепление с трассой и маневренность транспорта, но снижает плавность на неровных дорогах. Легковые машины, как правило, оснащены мягкой подвеской. Они менее управляемы, зато в них комфортнее ехать. При этом мягкая подвеска дает больший крен кузова, снижается маневренность на больших скоростях.

Подвески разделяют на два вида:

Зависимая

Механика этой системы включает сплошную ось, проходящую по всей ширине рамы. Ось связывает левый и правый комплекты колес, и поэтому они работают как единое целое. Кабина соединена с колесами балкой или мостом. Оно поддерживает положение относительно оси транспортного средства.

Зависимая подвеска обеспечивает хорошую грузоподъемность, но низкую устойчивость на больших скоростях и меньшую комфортабельность в поездке. Производители предлагают условно-промежуточные варианты: полунезависимую и полузависимую подвески. Первая применяется только сзади на не ведущем мосту. Легко монтируются и компактны. Полузависимая подвеска на продольных рычагах еще называется торсионно-рычажной и выполняет функции стабилизатора.

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

Независимая

Колеса находятся в одной плоскости, но меняют положение относительно друг друга. Независимая подвеска обеспечивает хорошую управляемость и устойчивость, больший комфорт.

Независимые подвески также делят на несколько подвидов:

  • МакФерсон. Эффективная и простая конструкция обеспечивает более компактную и легкую систему, подходящую для автомобилей с передним приводом.
  • Двухрычажная подвеска, как понятно из названия, состоит из двух деталей-рычагов разной длины — нижнего и верхнего. Такая конструкция дает лучшее сцепление и управляемость по сравнению с МакФерсоном.
  • Пневматическая подвеска позволяет отрегулировать подходящую высоту кузова. В ней установлены пневмобаллоны со сжатым воздухом. Движение машины плавное, что особенно заметно в люксовых автомобилях, которые часто оснащены «пневматикой».
  • Гидравлическая подвеска. Вместо амортизаторов используются гидростойки или гидроподъемники с большим рабочим ходом. Если в машине предусмотрена адаптация подвески и управляющая электронная система, конструкция сама подстраивается под условия трассы.

Спортивные

Pull-rod и push-rod — системы из разряда независимых, встречающиеся на спортивных болидах. Рычаг подвески обычно находится под углом 45 градусов от шины к кузову автомобиля. При наезде на неровность движение передается через шину и обод на вертикальную подвеску, а затем на рычаг. Внутри кузова есть коромысло, представляющее собой небольшой кусок металла на «шарнире». Это коромысло связано с четырьмя деталями: торсионной пружиной, пружиной подъема, амортизатором и, наконец, ранее упомянутым рычагом подвески.

Полузависимая подвеска

Плюс промежуточного варианта конструкции — небольшой вес. В ее основе два рычага и балка. Колеса соединены, но немного меняют положение относительно друг друга при движении. Подходит для задней части переднеприводного транспорта эконом-класса.

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

Неисправности

Опытные водители рекомендуют «слушать» подвеску. Это означает, что вы должны распознать аномальные стуки, которые указывают на неправильную работу системы. Мягкие глухие удары слышны при наезде на дорожные неровности, но они не должны быть резкими, с металлическим скрежетом. Если заметили аномальные звуки, которые систематически повторяются, то следует обратиться в автосервис.

Если автомобиль совершил наезд на дорожные препятствия, уделите внимание резиновым чехлам, которые защищают шарниры. Проверьте отсутствие повреждений; из-за износа амортизирующих узлов нередко выходит из строя система подвески. Данную проверку реализуют на эстакаде или яме, либо поднимают машину на подъемнике.

Другой признак неправильной работы автомобильной подвески — раскачивание кузова на неровной дороге. Определить отклонение от нормы можно, если нажать и резко отпустить его передний угол. При адекватно работающей подвеске кузов должен тут же вернуться в исходное положение. Самое верное решение — диагностика неисправности в автосервисе.

Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»:

«Причины поломок подвески можно разделить на эксплуатационные и на производственные. Среди поломок, вызванных неправильной эксплуатацией, чаще всего встречаются проблемы из-за перегруза транспортного средства (особенно это актуально для коммерческого транспорта) и из-за неаккуратной езды. Подвеска — технически сложный узел, состоящий из тонко настроенных элементов, поэтому небрежность при проезде любых неровностей, от ям до «лежачих полицейских», может обернуться повреждениями шаровых опор, разрушением сайлентблоков.

Во вторую категорию попадают ошибки, допущенные, главным образом, в ходе сервисного обслуживания. Обычно они связаны с неправильным подбором деталей, монтажом (например, несоблюдением указанных производителем моментов затяжки), неверным использованием или полным игнорированием специальных инструментов.

На передней оси повреждение пружины можно распознать акустически по заметным на слух щелчкам или скрипам в момент вращения руля. А вот проблемы с пружинами подвески на задней оси услышать практически невозможно. Единственный способ своевременно распознать такого рода проблему — контроль состояния пружин и упругих элементов подвески при каждом техническом обслуживании. В процессе эксплуатации практически невозможно сразу заметить поломку пружины: трещина, с которой все начинается, обычно скрыта, и беглого осмотра недостаточно, чтобы ее обнаружить.

Проверка пружин должна производиться на поднятом автомобиле, когда колеса оторваны от поверхности, пружина разгружена и все повреждения, трещины становятся видны. Под нагрузкой, пока машина стоит на колесах, понять, что пружина треснула, довольно сложно.

Рычаги подвески деформируются из-за механических повреждений. При этом механическая связь с рулем сохраняется до последнего. Деформация проявляется в поведении автомобиля. Самое явное — машина вместо прямолинейного движения начинает уходить в сторону.

Исправить дефект можно только заменой рычага. Поскольку это необслуживаемый элемент, то его ремонт невозможен. Попытки разогнуть деформированный рычаг, вернуть его в исходное состояние, проблему не решают и могут быть опасны».

Фото: Shutterstock

Фото: Shutterstock

Как избежать поломки подвески автомобиля

Зачастую проблему проще предотвратить, нежели устранить последствия при возникновении неполадок. Для продления срока эксплуатации подвески необходимо:

  • систематически проверять состояние шин, чехлов и других резиновых деталей;
  • следить за исправностью ступичных подшипников и амортизаторов;
  • стараться избегать езды по дорогам с большими выбоинами на высокой скорости.

Петр Корнилов, руководитель службы технической поддержи ООО «ЦФ Руссия»:

«Обращение в сервис в любом случае является предпочтительным вариантом. Самостоятельно произвести качественный ремонт с соблюдением всех нюансов, связанных с регулировкой, моментом затяжки и т.д., в современном автомобиле невозможно.

Периодичность проверки состояния шин, пыльников, сайлентблоков и остальных элементов подвески автомобиля регламентируется производителем и указано в руководстве по эксплуатации. Этого регламента и стоит придерживаться, а для обслуживания обращаться в профильные сервисы.

Помимо этого, важно уделять внимание крепежу. В современных автомобилях он является одноразовым, отвинтить и привинтить деталь заново тем же болтом нельзя, возникает риск потери несущей способности. При замене подвески обращайте внимание на то, чтобы все детали были затянуты новым крепежом».

Общее устройство автомобиля и его основных узлов

О чем речь? Со времен изобретения первой машины общее устройство автомобиля ничем не изменилось. Сердцем является двигатель, заключенный в кузов, передвижение ТС осуществляется при помощи шасси.

Для чего знать? Знание устройства автомобиля поможет водителю сохранить машину в исправном состоянии и безопасно передвигаться по дороге. Он сможет провести простые операции по обслуживанию – долить масло или тормозную жидкость, заменить перегоревшие резисторы или диоды.

В этой статье:

  1. Общее устройство автомобиля
  2. Устройство системы зажигания
  3. Общее устройство двигателя
  4. Назначение и общее устройство трансмиссии автомобиля
  5. Устройство сцепления
  6. Общее устройство коробки передач автомобиля
  7. Ходовая часть автомобиля
  8. Как устроена подвеска автомобиля
  9. Типы независимых подвесок
  10. Электрооборудование автомобиля: общее устройство
  11. Общее устройство тормозных систем автомобиля
  12. Автомобильный кузов
  13. Часто задаваемые вопросы об общем устройстве автомобиля

Как увеличить клиентскую базу автосервиса на 30% за 3 месяца
Пошаговый план с инструментами и рекомендациями

Общее устройство автомобиля

Честь изобретения автомобиля с двигателем внутреннего сгорания принадлежит гениальному немецкому инженеру Карлу Бенцу, который получил соответствующий патент в 1885 году. Современные транспортные средства состоят из тех же основных элементов, что и почти полтора века назад – кузова, шасси и мотора.

Несмотря на то, что термином «автомобили» принято обозначать легковые, грузовые транспортные средства и автобусы, обладающие рядом конструктивных отличий, общее устройство машины всегда включает в себя двигатель, несущую систему с подвеской и шинами, органы управления и тормозную систему.

Автозаводы производят автомобили в сборе или отдельные детали и узлы – двигатели, задние мосты, топливную аппаратуру и другие составные части транспортного средства.

Детали

Называются неразделимые элементы, выполненные из цельных заготовок. Речь идет о болтах, зубчатых колесах, валах и т. п. Базовые части, например, блоки цилиндров, служат основой, на которой собираются узлы, механизмы или агрегаты автомобиля.

Простые узлы

Состоят из нескольких деталей, которые соединяются резьбовыми, заклепочными, сварными или другими соединениями. Наглядный пример – вал, на котором шпонкой фиксируется зубчатое колесо.

Сложные узлы

Общее устройство легкового автомобиля предусматривает наличие множества сложных узлов, собранных из нескольких простых при помощи того или иного соединения из числа указанных выше. Речь идет, например, о поршнях с кольцами, которые соединяются с шатунами посредством пальцев.

Механизмы

Это системы из связанных между собой деталей и/или узлов, которые под действием прилагаемой силы совершают движение по заданным траекториям. В качестве примера можно привести кривошипно-шатунные устройства, в которых поршни, соединенные с шатунами и коленвалом, совершают возвратно-поступательное движение.

Агрегатами

Принято называть системы, объединяющие с помощью различных соединений сложные узлы или механизмы в единое целое с базовыми деталями. Примером может служить коробка передач, корпус которой, являющийся базовой деталью, используется для установки валов, шестерен, подшипников и других элементов.

Системой называют взаимодействующие между собой и выполняющие определенные функции механизмы, узлы и детали. К примеру, системы торможения, электропитания, стабилизации и т. п.

Конструкция любого транспортного средства состоит из пяти основных элементов – двигателя, ходовой части, трансмиссии, кузова, электрооборудования и системы управления.

Двигатель

Является сердцем ТС, преобразует тепловую энергию, образующуюся в результате сгорания топлива, в механическую. Далее полученное усилие трансмиссия передает колесам.

Ходовая часть

Состоит из многочисленных узлов и агрегатов, приводящих транспортное средство в движение, – мостов, колес, задней и передней подвески.

Трансмиссия состоит из:

  • ведущего моста;
  • коробки переключения передач (КПП);
  • шарниров равных угловых скоростей (ШРУСов);
  • сцепления.

Трансмиссия передает крутящий момент с вала двигателя на колеса автомобиля.

Электрооборудование ТС состоит из:

  • аккумуляторной батареи (АКБ);
  • электропроводки;
  • генератора.

В состав механизма управления автомобилем входит рулевое колесо, которое связано с управляемыми колесами и задает угол поворота и направление движения. Тормозная система также является одним из важнейших элементов системы управления ТС. Она позволяет снижать скорость и полностью останавливать движение при необходимости.

Кузов автомашины состоит из:

  • лонжеронов;
  • крыши;
  • днища;
  • моторного отсека;
  • прочих навесных составляющих.

Разделение на узлы и системы является условным, так как все составные части в конструкции транспортных средств связаны между собой тем или иным образом.

Постоянное развитие и совершенствование устройства ТС приводит к расширению применения электроники и автоматики. Производители постоянно работают над повышением уровня безопасности водителей и пассажиров, снижением расхода топлива, шумности и содержания токсичных химических веществ в выхлопных газах.

Устройство системы зажигания

Система зажигания, представленная совокупностью приборов, отвечающих за появление электрической искры в заданное время, – важная части электрического оборудования автомобиля, без которой ни один работающий на бензине двигатель внутреннего сгорания попросту не сможет функционировать.

Зажигание в современных ТС бывает:

  • электронным;
  • контактным;
  • бесконтактным.

При запуске двигателя питание подается от аккумуляторной батареи, а затем – при движении автомобиля – эту функцию берет на себя генератор.

Замок зажигания является основным коммутирующим устройством, которое обеспечивает включение и отключение как ДВС, так и всей электросистемы транспортного средства.

Накопителями называют устройства, функция которых состоит в накоплении необходимого количества энергии. Они бывают индукционными (катушки) и емкостными.

Распределители (электронные или механические), отвечающие за подачу энергии, состоят из самого блока и коммутатора.

Свеча зажигания состоит из двух электродов, установленных в фарфоровый изолятор таким образом, чтобы между ними был небольшой зазор. Это устройство создает искру, необходимую для воспламенения топливной смеси.

Работа системы зажигания включает следующие этапы:

  • накопление и подача необходимого уровня заряда;
  • высоковольтное преобразование;
  • момент распределения;
  • образование искры;
  • воспламенение топлива.

Общее устройство двигателя

Рассмотрим общее устройство и работу двигателя автомобиля:

  • благодаря системе зажигания обеспечивается подача тока на свечи, создающие искру;
  • с помощью системы охлаждения тепло отводится от стенок цилиндров и головок, что позволяет избежать перегрева двигателя;
  • системой питания осуществляется подготовка новых порций топливно-воздушной смеси;
  • с помощью механизма газораспределения выполняется впрыск топливно-воздушной смеси и выводятся отработавшие газы;
  • происходит преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленвала с помощью кривошипно-шатунного механизма;
  • трущиеся поверхности смазываются машинным маслом, которое подается через систему смазки.

Большая часть двигателей внутреннего сгорания, устанавливаемых в современных автомобилях, работает по четырехтактной схеме. Оптимальная рабочая компрессия в цилиндрах – 11–15 атмосфер.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания включает:

  • впрыск топливно-воздушной смеси (впуск);
  • сжатие и воспламенение топливно-воздушной смеси (сжатие);
  • сгорание смеси и движение поршня вниз (расширение);
  • удаление продуктов горения (выпуск).

В находящуюся во внутреннем пространстве цилиндра камеру впускается топливно-воздушная смесь (в некоторых моделях воздух и топливо впрыскиваются отдельно), после чего она сгорает. Далее происходит преобразование тепловой энергии в механическую. Затем выполняется выведение продуктов горения и подача новой порции топлива. Все эти процессы вместе составляют рабочий цикл ДВС.

Товары из категории

Компрессор Aircast поршневой с ременным приводом СБ 4/Ф-500.LT100/16

  • Производительность на входе, л/мин 1400
  • Объем ресивера, л 500

В кредит от 9 848/мес
В корзину Купить в 1 клик

Зарядно-десульфатирующий шкаф Светоч-04-06.40В.50А.R18А(250ВТ).ПК

  • Напряжение питания, В 40
  • Количество каналов, шт 6

В кредит от 22 752/мес
В корзину Купить в 1 клик

Автоматическая цифровая установка для заправки автокондиционеров GrunBaum AC8000S BUS

  • Хладагент R134A
  • Вакуумный насос 120 л/мин

В кредит от 11 040/мес
В корзину Купить в 1 клик

ТЕЛЕГА ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ 387 ПР., 7 ПОЛОК, ПЛАСТ. СТОЛ., СИНЕ-СЕРАЯ LICOTA AWX-2603BTSK08

  • Количество предметов, шт 387
  • Вес, кг 110

В кредит от 8 467/мес
В корзину Купить в 1 клик

Сварочный инвертор MIG REAL MIG 250 F (N253)

  • Напряжение питающей сети, В 380
  • Рабочий диапазон сетевого напряжения 323–437 В

В кредит от 5 133/мес
В корзину Купить в 1 клик

Назначение и общее устройство трансмиссии автомобиля

Функция трансмиссии – в передаче усилия от вала двигателя на ведущие колеса автомобиля. Кроме того, данная система изменяет величину и направление крутящего момента, а также перераспределяет его между получателями.

В современные автомобили устанавливается трансмиссия разных типов – классического, электрического, гидрообъемного или гибридного. Конструктивно она состоит из ведущего и зависимого мостов. Транспортные средства оснащаются передним, задним или полным приводом, при котором все колеса – ведущие.

Функция сцепления заключается в кратковременном отсоединении ДВС от трансмиссии и плавном их соединении при переключении передач. Кроме того, данная система предохраняет трансмиссию от перегрузок. В основе работы лежит сила трения. Конструктивно различают несколько типов, среди которых особенно популярны модификации, включающие в себя один или несколько фрикционных дисков, плотно прижатых друг к другу и к маховику.

С помощью коробки переключения передач изменяются крутящий момент, скорость и направление движения транспортного средства. Также это устройство позволяет надолго отсоединять двигатель автомобиля от трансмиссии, если включена нейтральная передачи. КПП бывают механическими и автоматическими.

С помощью карданной передачи крутящий момент передается от вторичного вала КПП к солнечной шестерне главного трансмиссионного вала. Конструкция этого механизма включает в себя валы, которые пересекаются между собой и обладают способностью взаимного углового перемещения.

Увеличение крутящего момента и его передача на ведущие колеса автомобиля под прямым углом с помощью полуосей осуществляется главной передачей, которая представляет собой систему зубчатых колес.

Задача дифференциала – распределение крутящего момента между ведущими колесами и обеспечение вращения каждого из них с заданной угловой скоростью, например, в момент поворота.

С помощью раздаточной коробки крутящий момент распределяется между ведущими мостами в полноприводных транспортных средствах.

Устройство сцепления

Сцепление служит связующим звеном между ДВС и коробкой переключения передач. Оно выполняет подключение первичного вала КПП к маховику коленвала и отключение от него. В механической модификации передачи переключаются только при выжатом сцеплении.

Этот узел состоит из:

  • нажимного диска («корзины»);
  • вилки привода выжимного подшипника;
  • выжимного подшипника;
  • ведомого диска;
  • системы привода;
  • педали сцепления.

Современные автомобили оснащаются одно- или многодисковыми сцеплениями.

Первые отличаются связанной с маховиком и вращающейся вместе с ним «корзиной». Благодаря шлицевой муфте с входящим в нее валом, расположенной в ведомом диске, происходит передача крутящего момента на КПП.

При нажатии на педаль сцепления при переключении передач происходит:

  • передача давления на вилку сцепления с помощью соответствующего привода;
  • передвижение вилкой муфты выжимного подшипника в сторону пружин «корзины»;
  • нажатие подшипника на лапки корзины;
  • временное отсоединение диска от маховика.

При отпускании педали осуществляется отделение подшипника от пружин и сцепление «корзины» с маховиком.

«Корзина» двухдисковой модификации сцепления снабжена двумя рабочими поверхностями и таким же количеством фрикционных дисков. Расположение ограничительных втулок и системы, регулирующей синхронное нажатие, между рабочими поверхностями ведущего диска позволяет отсоединять от него маховик.

Различают несколько видов сцепления. Оно может быть:

  • механическим;
  • гидравлическим (наиболее часто встречающимся);
  • электрическим;
  • много- или однодисковым.

Общее устройство коробки передач автомобиля

Автоматическая КПП

Коробки этого типа бывают:

  • классическими;
  • полумеханическими DSG;
  • роботизированными;
  • вариаторными CVT.

С помощью автоматической коробки передачи переключаются плавно, что обеспечивает долгий срок службы устройства. Такие КПП адаптируются под индивидуальный стиль вождения. Модификации, предусматривающие возможность переключения передачи вручную, разработаны для динамичной езды.

Конструкция автоматических коробок переключения передач достаточно сложная. Она включает гидроблок, планетарные механизмы, фрикционы и другие важные элементы. Работа таких устройств обеспечивается многочисленными датчиками.

Для управления АКПП используется специальный селектор, который может приводиться в положения: P, N, R, D. Внедорожники, имеющие большое число рабочих диапазонов трансмиссии, снабжены рядом дополнительных режимов: S, L, OFF и пр. Для адаптации работы автоматической коробки переключения передач к внешним условиям могут быть предусмотрены специальные кнопки «Snow», «Shift», «Sport» и т. д.

Читайте также!

Механическая КПП

Ступенчатое изменение передаточного числа в таких механизмах выполняется водителем в ручном режиме с помощью механических устройств, которыми оборудована коробка. Отсюда и название таких КПП.

Механические коробки переключения передач бывают двух- и трехвальными. Все подобные механизмы снабжены главным, второстепенным и промежуточным валами. Наличие специальных синхронизаторов обеспечивает безударное и комфортное переключение с одной передачи на другую. Такими КПП оснащаются, к примеру, автомобили ВАЗ 2104, 2105 и 2109.

Ходовая часть автомобиля

К ходовой части транспортного средства относятся узлы и механизмы, которые гасят вибрации, тряску и другие факторы, снижающие комфортность езды.

Кузов и шасси с помощью ходовой части объединяются в единое целое. Элементы этой системы, помимо уменьшения раскачивания, отвечают за прием и передачу нагрузок, воздействующих на транспортное средство при движении.

Во время передвижения автомобиль подвергается воздействию колебаний двух типов:

  • медленных, отличающихся большой амплитудой;
  • быстрых – с малой амплитудой.

Быстрые колебания гасятся сидениями, резиновыми опорами коробки переключения передач и двигателя, а также другими демпфирующими элементами.

Гашение медленных колебаний осуществляется элементами ходовой части автомобиля – узлами подвески, шинами и т. д.

Конструкция ходовой части транспортного средства состоит из:

  • подвески (задней и передней);
  • шин;
  • колес.

Как устроена подвеска автомобиля

Основная функция, выполняемая подвеской транспортного средства, – гашение нагрузок, которые возникают, когда колеса автомашины попадают в выбоины или наезжают на выступающие над дорожным полотном неровности.

Кузов при движении автомобиля подвергается действию различных колебаний – поперечных, продольных, угловых и вертикальных. От их величины зависит комфорт водителя и пассажиров.

Отдельно следует рассмотреть то, как связаны шасси и кузов любого современного транспортного средства.

Те, кому хоть раз довелось ездить на телеге, знают, как некомфортно такое передвижение, особенно по ухабам и ямам, ведь крепление колес в таких «транспортных средствах» жесткое.

Если в телеге разогнаться, существует риск, что она попросту развалится на части от избыточных нагрузок. В современных авто решить проблему позволяет отсутствие жесткой связи между шасси и кузовной частью.

Хорошо видно, как устроены ходовая часть и подвеска на автомобилях, поднятых с помощью специального подъемника. При подъеме колеса слегка провисают за счет наличия свободного хода, который обеспечивается специальными пружинами и рычагами.

Подвеской называют совокупность механизмов, которые обеспечивают связь колес с корпусом автомашины, предусматривающую наличие свободного хода по вертикали.

Различают два вида подвески, которая бывает:

  • независимой – расположенные колеса не закреплены на оси жестко, при попадании одного из них в выбоину или на бугор второе не меняет своего положения;
  • зависимой – два колеса жестко крепятся на ось, а значит, изменение положения одного из них приводит к соответствующему изменению положения второго.

Очевидно, что первый вариант обеспечивает больший комфорт находящихся в салоне водителя и пассажиров.

При жестком креплении колес удары смягчают в основном шины, что приводит к раскачиванию кузова транспортного средства при движении.

Частично решают эту проблему рессоры (пружины), которые гасят большую часть колебаний.

Минус такой конструкции состоит в раскачивании транспортного средства при движении и долго сохраняющихся колебаниях, которые делают его не таким управляемым, а езду – менее безопасной.

Автомобили с подобной подвеской раскачиваются при движении в разных направлениях, из-за чего становится более вероятным «пробой», который возникает, когда совпадают две составляющие – толчок от неровности на дороге и работа подвески из-за колебаний с большой амплитудой.

Современные машины оснащаются более продуманной ходовой частью. Подвеска состоит как из упругих, так и из демпфирующих узлов – амортизаторов, которые контролируют работу пружин и гасят чрезмерные колебания автомобиля. При наезде на неровности пружина сжимается, а большая часть энергии гасится демпфером, который препятствует ее чрезмерному растяжению. Благодаря этому количество колебательных движений ограничено и составляет от 0,5 до 1,5 цикла.

Типы независимых подвесок

Подвеска Характеристики
McPherson Подвеской этого типа оснащаются передние оси большинства современных легковых автомобилей. Среди преимуществ специалисты выделяют относительно невысокую стоимость производства и обслуживания, простоту конструкции и надежность. Минус заключается в средней управляемости
Двухрычажная Эта схема подвески, устанавливаемой как на передней, так и на задней оси, более эффективная и сложная. Позволяет обеспечить хорошую управляемость
Пневматическая Такой подвеской оснащаются автомобили класса люкс. Дилеры могут устанавливать ее за дополнительную плату. Пружины при такой схеме заменяются пневматическими баллонами
Гидравлическая Схема данной системы отличается возможностью регулировки жесткости и клиренса. Электронное управление и адаптивная подвеска обеспечивают самостоятельную настройку в зависимости от состояния дороги и манеры вождения
Винтовая подвеска (койловеры) Сконструированные по такой схеме стойки амортизаторов позволяют настраивать жесткость. Резьбовое соединение нижнего упора пружин делает возможным регулировку высоты и клиренса
Подвески push-rod и pull-rod Эти типы подвески предназначены для установки на открытые колеса гоночных автомобилей и основаны на двухрычажной схеме. Устойчивость обеспечивается за счет низкого расположения центра тяжести

Электрооборудование автомобиля: общее устройство

Важную роль в работе двигателя играет электрическое оборудование. Аккумуляторная батарея обеспечивает запуск, а электричество для дальнейшей стабильной работы мотора вырабатывается генератором.

Генератор снабжает электрической энергией все остальные системы автомобиля и при работающем двигателе подзаряжает аккумуляторную батарею. Это устройство состоит из ротора, статора, зажатого двумя крышками, которые стягиваются винтами, и обмотки, оснащенной щеточным узлом.

Вращение ротора приводит к выработке переменного тока, за выпрямление которого отвечает специальный блок. Также генератор оснащается регулятором напряжения, который стабилизирует вырабатываемый им электрический ток.

Система охлаждения автомобиля

Работа ДВС сопровождается выделением большого количества тепловой энергии, поэтому очень важно не допустить его перегрева. Одним из ключевых элементов системы охлаждения является радиатор, который обычно состоит из нескольких секций, сердцевины и крепежных деталей.

Радиатор предназначен для охлаждения жидкости, циркулирующей в системе. Сердцевина состоит из тонких металлических пластин, к которым припаяны вертикальные трубы плоского сечения. При прохождении жидкости через эту систему происходит интенсивная теплоотдача, за счет которой осуществляется ее охлаждение.

Холодная жидкость опять подается к двигателю и забирает излишки тепла. Для принудительного охлаждения ДВС также оснащается вентилятором с приводом от электромотора, обороты которого регулируются датчиками, или вязкостной муфты, самостоятельно корректирующей частоту вращения лопастей.

Общее устройство тормозных систем автомобиля

В конструкцию тормозной системы входят колодки, барабаны, диски и гидравлические цилиндры.

Автомашины оснащаются двумя тормозными системами – основной, которая останавливает движение транспортного средства, и стояночной, отвечающей за удержание автомобиля на месте, например, при парковке на наклонном участке дороги.

Основная тормозная система современных автомобилей имеет гидравлический привод. Нажатие на педаль тормоза приводит к созданию высокого давления, толкающего колодки, трение которых о диск заставляет колеса вращаться с меньшей скоростью, что, в конце концов, приводит к полной остановке транспортного средства.

Автомобильный кузов

Кузов является основой всей конструкции автомашины. От его формы и размеров зависят, в частности, аэродинамические характеристики, а значит, и скорость. Он имеет уникальный номер, который наносится на определенные места в виде оттиска. Наряду с заводским номером двигателя указывается в ПТС, техническом паспорте автомобиля и прочих регистрационных документах.

При изготовлении кузовных деталей, которые должны иметь достаточную прочность и жесткость, используется листовая сталь специальных типов. Кузов должен сохранять свою геометрию даже при значительных нагрузках. Для усиления конструкции на определенных местах устанавливаются специальные элементы из металла большей толщины.

Для материала, из которого изготавливаются детали кузова, крайне важна коррозионная стойкость. После изготовления данные части подвергаются специальной химической обработке – с поверхности удаляются следы ржавчины, грязь, масляная пленка и т. п. Далее наносятся специальный грунт и высокопрочная автомобильная эмаль.

Качество полученного лакокрасочного покрытия определяет долговечность кузова, а значит, и самого транспортного средства. Помимо дверей, крышек моторного отделения и багажника, днища, крыльев и лонжеронов, к элементам данной конструкции в сборе относятся все стекла.

Читайте также!

Часто задаваемые вопросы об общем устройстве автомобиля

Почему поворотник машины мигает быстрее, если в другом (противоположном) сгорела лампочка?

Причина заключается в электрическом реле, отвечающем за включение и выключение света. После того как в одном из указателей поворота перегорает лампочка, в электросети падает напряжение, а значит, облегчается работа электромагнитного коммутационного устройства, которое начинает срабатывать в ускоренном темпе.

Может ли двигатель вращаться в обратном направлении?

Да, если речь идет о двухтактном ДВС. Для четырехтактных двигателей обратное вращение невозможно.

Как работают дизельные двигатели?

Если в двигателях внутреннего сгорания топливно-воздушная смесь в цилиндрах воспламеняется от искры, возникающей между электродами свечей, то в дизельных это происходит благодаря крайне высокому давлению смеси, создаваемому ТНВД (топливным насосом высокого давления).

Что важнее для быстрого разгона: крутящий момент или лошадиные силы в автомобиле?

Предположим, перед вами поставили задачу открутить большую тяжелую гайку. Крутящим моментом принято называть векторную величину, измеряемую в ньютонах на метр (Нм) и определяемую как произведение радиус-вектора точки приложения силы и вектора силы. Проще говоря, от этого показателя зависит время, за которое вы справитесь с работой.

Однако более сильный физически человек выполнил бы ее быстрее. При использовании одинаковых инструментов крутящий момент станет одинаковым, но скажется разница в силе. Данный пример иллюстрирует различие между крутящим моментом и лошадиными силами.

Как поршни двигателя передают плавный крутящий момент?

Это происходит благодаря маховику, который балансирует вращение коленчатого вала и предотвращает избыточную детонацию. Если убрать данный элемент, вибрации будут распространяться по всему автомобилю.

К сожалению, не все водители знают, как на самом деле устроены автомашины, которые в наши дни стали неотъемлемой частью жизни человечества. Однако разбираться в общем устройстве транспортных средств необходимо, например, для того, чтобы точно определить причину поломки, заставшей вас в дороге.

Редакция сайта ЦТО

Понравилась статья? Поделитесь:

Назначение, устройство и типы подвесок автомобиля

Есть кузов и есть колеса. Возникает вопрос: как подсоединить колеса к кузову, чтобы была возможность управлять автомобилем, передавать непрерывно на ведущие колеса тягу от двигателя и в то же время комфортно преодолевать все неровности дорог с различными покрытиями и без этих самых покрытий? При этом связь колес с кузовом должна быть достаточно жесткой, чтобы автомобиль при выполнении каких-либо маневров просто-напросто не перевернулся. Ответ прост – установить колеса на промежуточное звено. В качестве такого звена используют подвеску.

Элементы подвески должны иметь как можно меньший вес и обеспечивать максимальную изоляцию от дорожных шумов. Помимо этого, следует отметить, что подвеска передает на кузов силы, возникающие при контакте колеса с дорогой, поэтому ее проектируют таким образом, что она обладает повышенной прочностью и долговечностью (смотрите рисунок 6.1).

Силы, действующие на колесо при его движении по дороге

Рисунок 6.1 Силы, действующие на колесо при его движении по дороге.

В связи с высокими требованиями, предъявляемыми к подвеске, каждый из ее элементов должен проектироваться по определенным критериям, а именно: применяемые шарниры должны легко поворачиваться, но в то же время быть достаточно жесткими и вместе с тем обеспечивать шумоизоляцию кузова, рычаги должны передавать силы, возникающие при работе подвески во всех направлениях, а также воспринимать усилия, которые возникают при торможении и наборе скорости; при этом они не должны быть слишком тяжелыми или дорогими в изготовлении.

Комментарии пользователей (0)

6.1.2 Составные части

Любая, какой бы она ни была, подвеска должна включать в себя следующие элементы:

  • направляющие / связывающие элементы (рычаги, штанги);
  • демпфирующие элементы (амортизаторы);
  • упругие элементы (пружины, пневматические подушки).

О каждом из этих элементов мы поговорим ниже, так что не пугайтесь.

Комментарии пользователей (0)

6.1.3 Классификация подвесок

Для начала давайте рассмотрим классификацию существующих типов подвесок, которые применяются на современных автомобилях.

Комментарии пользователей (0)

6.1.3.a Зависимая и независимая подвеска

Итак, подвеска может быть зависимой и независимой. При использовании зависимой подвески, колеса одной оси автомобиля связаны, то есть при перемещении правого колеса начнет изменять свое положение и левое колесо, как это наглядно показано на рисунке 6.2. Если же подвеска независимая, то каждое колесо подсоединено к автомобилю отдельно (рисунок 6.3).

Зависимая подвеска

Рисунок 6.2 Зависимая подвеска.

Независимая подвеска

Рисунок 6.3 Независимая подвеска.

Комментарии пользователей (0)

6.1.3.b Двухрычажная и многорычажная подвеска

Подвески также классифицируют по количеству и расположению рычагов. Так, если в конструкции два рычага, то и подвеска называется двухрычажной. Если рычагов более двух, то подвеска — многорычажная. Если два рычага, к примеру, будут расположены поперек продольной оси автомобиля, то в названии появится дополнение — «с поперечным расположением рычагов». Однако конструкций огромное множество, потому рычаги могут располагаться и вдоль продольной оси автомобиля, тогда в характеристиках напишут: «с продольным расположением рычагов». А если не так и не этак, а под определенным углом к оси автомобиля, то говорят, что подвеска с «косыми рычагами».

Интересно
Нельзя сказать, какая из подвесок лучше или хуже, все зависит от назначения автомобиля. Если это грузовик или самый брутальный внедорожник, то для простоты, жесткости и надежности конструкции незаменимой будет зависимая подвеска. Если же это легковой автомобиль, главными качествами которого являются комфорт и управляемость, то нет ничего лучше, чем подвешенные по отдельности колеса.

Пример пружинной подвески на двух поперечных рычагах

Рисунок 6.4 Пример пружинной подвески на двух поперечных рычагах.

Комментарии пользователей (0)

6.1.3.c Демпфирующий элемент

Подвески классифицируются и по типу применяемого демпфирующего элемента — амортизатора. Амортизаторы могут быть телескопическими (напоминают удочку «телескоп» или подзорную трубу), как на всех современных автомобилях, или рычажными, которых сейчас при всем желании не найдешь.

Комментарии пользователей (0)

6.1.3.d Тип применяемого упругого элемента

И последний признак, по которому подвески относят к разным классам, — это тип применяемого упругого элемента. Это может быть рессора, витая пружина, торсион (представляет собой стержень, один конец которого закреплен и никак не двигается на кузове, а второй конец подсоединен к рычагу подвески), пневматический элемент (основанный на способности воздуха сжиматься) или гидропневматический элемент (когда воздух выступает дуэтом с гидравлической жидкостью).

Комментарии пользователей (0)

6.1.3.f Признаки различия подвесок

Итак, подведем итоги.
Подвески различают по следующим признакам:

  • по конструкции: зависимая, независимая;
  • по количеству и расположению рычагов: однорычажная, двухрычажная, многорычажная, с поперечным, продольным и косым расположением рычагов;
  • по типу демпфирующего элемента: с телескопическим или рычажным амортизатором;
  • по типу упругого элемента: рессорная, пружинная, торсионная, пневматическая, гидропневматическая.

В дополнение ко всему вышесказанному следует отметить, что подвески также различают и по управляемости, то есть по степени контролируемости состояния подвески: активные, полуактивные и пассивные.

Примечание
К активным относятся подвески, в которых может регулироваться жесткость амортизаторов, дорожный просвет, жесткость стабилизатора поперечной устойчивости. Управление такой подвеской может быть как полностью автоматическим, так и с возможностью ручного контроля.
Полуактивные — это подвески, возможности управления которыми ограничены корректировкой высоты дорожного просвета.
Пассивные (неактивные) – это обычные подвески, выполняющие свою роль в чистом виде.

Хочется еще сказать о подвесках с электронно-управляемыми амортизаторами, которые способны изменять свою жесткость в зависимости от дорожных условий. Наполнены данные амортизаторы не обычной, а специальной жидкостью, которая под воздействием электрического поля может изменять свою вязкость. Если упрощенно представить принцип действия, то получится следующее: когда тока нет, автомобиль очень мягко проезжает по всем неровностям, а после подведения тока по неровностям ехать будет не очень приятно, зато станет очень приятно управлять автомобилем на скоростных трассах и в поворотах.

Комментарии пользователей (0)

6.1.4 Поворотный кулак

Поворотный кулак является связующим звеном между рычагами подвески и колесом. Схематическое изображение этой детали приведено на рисунке 6.4. В общем случае такую деталь называют цапфой. Однако, если цапфа установлена на подвеске с управляемыми колесами, то она называется поворотным кулаком. Если колеса не управляемые, то остается название «цапфа».

Если поворотный, значит поворачивается, участвует в процессе изменения направления движения. Именно к поворотному кулаку крепятся элементы рулевой трапеции или рулевые тяги (об этих элементах подробно описано в главе «Рулевое управление»). Поворотный кулак — массивная деталь, так как воспринимает все удары и вибрации от дороги.

Конструкция поворотных кулаков зависит от типа привода автомобиля. Так, если привод комбинированный (когда колеса и управляемые, и тяговые одновременно, что характерно для переднеприводных автомобилей), то поворотный кулак будет иметь сквозное отверстие для внешней части приводного вала, как показано на рисунке 6.4. Если же колеса только управляемые, то поворотный кулак будет иметь опорную ось с конусным сечением, как, например, показано на рисунке 6.7.

Комментарии пользователей (0)

6.1.5 Ступица колеса

Ступица колеса (показана на рисунке 6.4) является связующим звеном между колесом и поворотным кулаком/цапфой. Поворотный кулак только передает усилия на элементы подвески, сам же не вращается. Для обеспечения свободного вращения колеса необходима ступица. На ступицу устанавливается тормозной диск (или тормозной барабан, о которых подробно сказано в главе «Тормозная система».), к ней же крепится колесо, а ступица, в свою очередь, установлена в поворотный кулак в случае, показанном на рисунке 6.4, на подшипниках, обеспечивающих плавное вращение колеса.

Примечание
Тормозной диск конструктивно может быть выполнен как одно целое со ступицей колеса.
В зависимости от конструкции подшипники ступицы могут быть роликовыми или шариковыми.

Полезно знать
Всегда после снятия и установки ступицы или замены подшипников необходимо производить регулировку натяга (что это, смотрите в примечании ниже) подшипников ступицы.

Примечание
Если простым языком, то натяг — это усилие, с которым сжали подшипники ступицы при затягивании гайки крепления. Величина натяга влияет на силу сопротивления вращению колеса. Каждый производитель дает свои рекомендации по поводу величины усилия сопротивления вращению колеса. Поэтому при выполнении ремонтных работ, связанных со снятием ступицы, всегда интересуйтесь, выполняли или нет регулировку натяга подшипника ступицы колеса.

Комментарии пользователей (0)

6.1.6 Направляющие / связывающие элементы

С помощью направляющих и связывающих элементов колесо крепится к кузову или подрамнику. Эти элементы крепления разделяются на рычаги и штанги. Штанга — это пустотелый профиль, обычно круглого сечения, реже — квадратного. По сути, это просто трубка с приваренными к обоим концам проушинами для установки в них резиновых втулок, с помощью которых выполняется крепление к кузову и поворотному кулаку или цапфе. Рычаги — конструктивно более сложные элементы. Они могут быть сварены из трубок (такая конструкция применяется, в основном, в спортивных автомобилях), отлиты, например, из алюминиевого сплава (чтобы были легче) или отштампованы из листового металла (чтобы были дешевле). Количество и расположение рычагов влияют на плавность хода и управляемость автомобиля.

Комментарии пользователей (0)

6.1.7 Подвеска Мак-Ферсона

Пожалуй, одна из самых распространенных в настоящее время конструкций подвесок — со стойкой Мак-Ферсона (рисунок 6.5), она же «свеча» (самый яркий пример — это передняя подвеска у ВАЗ 2109 и ему подобных). Она отличается простотой конструкции, дешевизной, ремонтопригодностью (это значит, ремонтировать ее будет несложно) и относительной комфортностью. Так называемая амортизаторная стойка сверху крепится к кузову и имеет возможность вращаться в опоре, а снизу — к поворотному кулаку. Поворотный кулак, в свою очередь, подсоединен к нижнему поперечному рычагу подвески, который соединен с кузовом — все, кольцо сомкнулось. Иногда для придания дополнительной жесткости в конструкцию вводят продольную тягу, подсоединяя ее к поперечному рычагу (снова, как пример, ВАЗ 2109). На стойке есть плечо, к которому крепится рулевая тяга. Так, при управлении автомобилем вращается вся стойка, поворачивая колесо, не прекращая сжиматься и растягиваться, преодолевая неровности дорожного покрытия. Но следует обратить внимание и на недостатки однорычажной (а в описанном выше случае она именно однорычажная) подвески. Это «клевки» автомобиля при торможении и небольшая энергоемкость подвески.

Подвеска со стойкой МакФерсон

Рисунок 6.5 Подвеска со стойкой МакФерсон.

Комментарии пользователей (0)

6.1.8 Пробой подвески

Примечание
Под «клевком» понимают следующее: при интенсивном торможении вес автомобиля смещается в сторону передка, из-за этого передняя часть проседает, а после остановки резко возвращается в исходное положение, вот это характерное движение на грани встряски и называют «клевком». Энергоемкость подвески – это прочность всей конструкции, способность сопротивляться всем ударам и моментам, возникающим при этих ударах без пробоев.
Пробой подвески – замыкание, контакт металлических элементов подвески друг с другом с резко возрастающей ударной нагрузкой — обычно при наезде на дорожное препятствие внушительных размеров заявляет о себе характерным звонким металлическим звуком со стороны опоры (или опор) подвески.

Комментарии пользователей (0)

6.1.9 Подвеска на двух поперечных рычагах

Чтобы избавиться от «клевков», улучшить управляемость и повысить энергоемкость, применяют одну из самых старых конструкций подвески, которая до наших времен дошла со значительными преобразованиями – подвеску на двух поперечных рычагах (пример которой приведен на рисунке 6.6).

Передняя подвеска на двух поперечных рычагах с амортизаторной стойкой

Рисунок 6.6 Передняя подвеска на двух поперечных рычагах с амортизаторной стойкой.

В данной конструкции присутствует рычаг опорный (нижний) и рычаг направляющий (верхний), которые крепятся к поворотному кулаку. На опорный рычаг установлена нижняя часть амортизаторной стойки либо же отдельно пружина и отдельно амортизатор. Верхний рычаг выполняет функцию направления движения колеса в вертикальной плоскости, минимизируя его отклонения от вертикали. То, как установлены рычаги друг относительно друга, имеет непосредственное влияние на поведение автомобиля во время его движения. Обратите внимание на рисунок 6.6. Здесь верхний рычаг максимально отведен от нижнего рычага вверх. Чтобы уменьшить воздействие усилий на кузов автомобиля при работе подвески, пришлось удлинить поворотный кулак. К тому же, этот рычаг установлен под определенным углом к горизонтальной оси автомобиля во избежание пресловутых «клевков». Суть остается та же, а внешний вид, геометрические и кинематические параметры изменяются.

Примечание
Несмотря на все достоинства, один очень существенный недостаток в данной конструкции все же существует — это отклонение колеса от вертикальной оси при работе подвески. Решение вроде бы есть – удлинение рычагов, однако это хорошо, если автомобиль рамный, а вот если кузов несущий, то удлинять некуда — дальше моторный отсек. Вот и подходят к решению нестандартно: нижний рычаг стараются сделать как можно длиннее, а верхний установить как можно дальше от нижнего.
Следует отметить тот факт, что, если пружина и амортизатор или амортизаторная стойка своим нижним концом крепятся к верхнему рычагу (как в случае, изображенном на рисунке 6.7), то опорным становится именно верхний рычаг, нижний в таком случае переходит в разряд направляющих.

Схема подвески автомобиля Ford Mustang 1968 г.в.

Рисунок 6.7 Схема подвески автомобиля Ford Mustang 1968 г.в.

Комментарии пользователей (0)

6.1.10 Многорычажные подвески

Когда ресурсы по развитию какого-либо одного плана решения проблемы исчерпываются, а цели не достигнуты, конструкцию приходится усложнять, несмотря на увеличение стоимости. Именно по такому пути пошли конструкторы при разработке многорычажной подвески. Да, она получилась дороже двух- или однорычажной, однако по итогу получили практически идеальное перемещение колеса — без отклонений в вертикальной плоскости, отсутствие эффекта подруливания при прохождении поворотов (об этом ниже) и стабильность.

Комментарии пользователей (0)

6.1.11 Задняя полузависимая подвеска

Примечание
Практически все схемы, описанные выше, могут применяться и в конструкции задней подвески.

Это одно из самых простых, дешевых и надежных решений для задней подвески, однако не лишенное многих недостатков. Суть конструкции состоит в том, что два продольных рычага, на которые опираются пружины и амортизаторы, соединили балкой, как показано на рисунке 6.8. Частично подвеска получилась зависимой, поскольку колеса связаны между собой, однако за счет свойства балки колеса имеют возможность перемещаться друг относительно друга.

Пример задней полузависимой подвески

Рисунок 6.8 Пример задней полузависимой подвески.

Комментарии пользователей (0)

6.1.12 Демпфирующие элементы

Демпфирующие элементы — это элементы подвески, призванные гасить колебания подвески при движении автомобиля. А зачем гасить колебания? Упругий элемент подвески, каким бы он ни был, призван сводить на нет все ударные нагрузки, возникающие при наезде колеса на препятствия на дороге. Но будь то пружина или воздух в пневмоподушке, после сжатия или разжатия упругого элемента сразу последует возврат в исходное положение. Сожмите в руках любую пружинку, а потом отпустите ее, и она полетит настолько далеко, насколько позволят ей силы, возникшие при разжатии. Еще пример: возьмите обычный медицинский шприц, наберите в него чистого воздуха, зажмите выходное отверстие и попробуйте переместить поршень — он переместится, но до определенного момента (пока у вас сил хватит сжимать воздух), после отпускания штока воздух начнет расширяться, возвращая поршень в исходное положение. Так и в автомобиле: при наезде автомобиля на какое-либо препятствие пружина в подвеске сожмется, но потом под действием упругих сил начнет разжиматься. Поскольку автомобиль имеет определенную массу, то пружина, распрямляясь, вынуждена будет преодолевать инерцию автомобиля, что будет выражаться покачиванием с постепенным затуханием колебаний. Ввиду постоянных разнонаправленных перемещений подвески такое раскачивание недопустимо, так как в определенный момент может наступить резонанс, что в конечном итоге просто-напросто разрушит подвеску частично или полностью. Чтобы не допустить таких колебаний, в конструкцию подвески внедрили еще один элемент — амортизатор.

Принцип работы амортизатора прост. Попробуем объяснить это на примере того же шприца. Но в этот раз будем набирать в него, к примеру, воду. Скорость набора и слива жидкости в данном случае ограничена вязкостью воды и пропускной возможностью отверстия шприца.

В подвеске объединили амортизатор с пружиной (или другим упругим элементом) и получили отличный «механизм», в котором один элемент не позволяет раскачиваться, а второй воспринимает все нагрузки.

Ниже рассмотрим демпфирующие элементы подвески на примере телескопического амортизатора.

Самыми распространенными типами демпферов на легковых автомобилях являются двухтрубные и однотрубные газонаполненные амортизаторы.

Примечание
У любого амортизатора есть две важнейшие характеристики: сила сопротивления на отбой и на сжатие.

Интересно
Сила сопротивления амортизатора на сжатие меньше, чем сила сопротивления на отбой. Сделано это для того, чтобы при наезде на препятствие колесо как можно легче и быстрее переместилось вверх, а при проезде выбоины оно как можно медленнее опускалось в нее. Таким образом достигаются наилучшие показатели по комфорту езды.

Комментарии пользователей (0)

6.1.13 Двухтрубные гидравлические амортизаторы

Название амортизатора данного типа говорит само за себя. Простейший вид амортизатора — это две трубы, внешняя и внутренняя (представлен на рисунке 6.9). Внешняя труба еще выполняет роль корпуса всего амортизатора и резервуара для рабочей жидкости. Внутренняя труба амортизатора называется цилиндром. Внутри цилиндра установлен поршень, выполненный как одно целое со штоком. В поршне есть отверстия, в которые установлены односторонние клапаны, часть клапанов направлена в одну сторону, остальные – в обратную. Одни клапаны называются компенсационными, другие – клапанами отбоя.

Двухтрубный телескопический амортизатор

Рисунок 6.9 Двухтрубный телескопический амортизатор.

Примечание
Односторонний клапан — это клапан, открывающийся только в одном направлении.
Применительно к амортизатору клапаны называются клапанами отбоя и сжатия.
Отбой и сжатие — это растягивание и сжатие амортизатора соответственно.

Полость между цилиндром и корпусом называется компенсационной. Эта полость, а также цилиндр амортизатора заполнены рабочей жидкостью. Цилиндр с одной стороны имеет отверстие для штока поршня, а с другой стороны заглушен пластиной с отверстиями и односторонними клапанами в них — компенсационными и клапанами сжатия.

При перемещении поршня в цилиндре масло перетекает из полости под поршнем в полость над поршнем, при этом часть масла выдавливается через клапан, находящийся снизу цилиндра. Часть жидкости через клапаны сжатия перетекает во внешний компенсационный резервуар, где сжимает воздух, прежде находившийся под атмосферным давлением в верхней части корпуса амортизатора. Поскольку эта жидкость имеет определенную вязкость и текучесть, то быстрее, чем предопределено, процесс перетекания проходить не будет. То же самое, только в обратном направлении, происходит на ходе отбоя, когда поршень перемещается вверх. При этом задействуются компенсационные клапаны пластины цилиндра и клапаны отбоя в поршне.

Однако данная конструкция имеет один, но существенный недостаток: при длительной работе амортизатора рабочая жидкость нагревается, начинает смешиваться с воздухом в компенсационном резервуаре и вспенивается, в результате происходит потеря эффективности работы и выход из строя.

Комментарии пользователей (0)

6.1.14 Двухтрубные газо-гидравлические амортизаторы

Чтобы решить проблему вспенивания рабочей жидкости в амортизаторе, решили в компенсационный резервуар вместо воздуха закачать инертный газ (обычно используют азот). Давление может колебаться от 4 до 20 атмосфер.

Принцип работы ничем не отличается от двухтрубного гидравлического амортизатора, с той лишь разницей, что рабочая жидкость не вспенивается так интенсивно.

Комментарии пользователей (0)

6.1.15 Однотрубные газонаполненные амортизаторы

Отличительной особенностью данных амортизаторов от вышеупомянутых конструкций является то, что у них есть только одна труба — она выполняет роль и корпуса, и цилиндра. Устройство такого амортизатора отличается только тем, что в нем нет компенсационных клапанов (рисунок 6.10). В поршне есть клапаны отбоя и сжатия. Однако особенностью данной конструкции является плавающий поршень, отделяющий резервуар с рабочей жидкостью от камеры с газом, который закачан под очень высоким давлением (20–30 атмосфер).

Однако не стоит думать, что, если корпус не двойной, значит цена ниже. Так как всю работу выполняет только поршень, то львиную долю цены амортизатора составляет стоимость расчета и подбора поршня. Правда, результатом столь трудоемких работ является повышенная эффективность всех характеристик амортизатора.

Одно из преимуществ данной схемы состоит в том, что рабочая жидкость в амортизаторе значительно лучше охлаждается ввиду того, что в корпусе всего одна стенка. Следующими преимуществами можно назвать уменьшение массы и габаритов и возможность установки «вверх тормашками» — таким образом можно снизить величину неподрессоренных масс *.

Примечание
* Неподрессоренной массой является все, что находится между поверхностью дороги и элементами подвески. Углубляться в теорию подвески и колебаний не будем, скажем лишь, что, чем меньше неподрессоренная масса, тем меньше ее инерционность и тем быстрее колесо вернется в исходное положение после наезда на какое-либо препятствие.

Однако существуют и значительные недостатки газонаполненных амортизаторов, такие как:

  • уязвимость для внешних повреждений: любая вмятина обернется заменой амортизатора;
  • чувствительность к температуре: чем она выше, тем выше давление газового подпора и жестче работает амортизатор.

Однотрубный газонаполненный амортизатор

Рисунок 6.10 Однотрубный газонаполненный
амортизатор.

Однотрубный газонаполненный амортизатор, установленный штоком вниз

Рисунок 6.11 Однотрубный газонаполненный амортизатор,
установленный штоком вниз.

Комментарии пользователей (0)

6.1.16 Пружины

Самым простым и часто используемым упругим элементом, применяемым в конструкции подвески, является пружина. В наиболее простом варианте используется цилиндрическая витая пружина, но, вследствие гонки за оптимизацией и улучшением эффективности работы подвески, пружины могут принимать самые разнообразные формы. Так, пружины могут быть бочкообразными, вогнутыми, конусообразными и с переменным диаметром сечения витка. Сделано это для того, чтобы характеристика жесткости пружины стала прогрессивной, то есть при увеличении степени сжатия упругого элемента должно увеличиваться и его сопротивление этому сжатию, причем функция зависимости должна быть нелинейной и непрерывно возрастающей. Пример графика зависимости возникающей жесткости от величины сжатия приведен на рисунке 6.12.

Бочкообразные пружины иногда называют «миниблоком» (пример таких пружин приведен на рисунке 6.13). Такие пружины при тех же характеристиках жесткости, что и у обычной цилиндрической пружины, имеют меньшие габаритные размеры. Также исключается контакт витков при полном сжатии пружины.

График зависимости жесткости пружины от степени сжатия

Бочкообразные пружины

Конусные пружины

Рисунок 6.12 График зависимости жесткости пружины от степени сжатия.

Рисунок 6.13 Бочкообразные пружины.

Рисунок 6.14 Конусные пружины.

В обычных цилиндрических витых пружинах эта зависимость линейная. Чтобы как-то решить эту проблему, стали изменять сечение и шаг витка.

Изменяя форму пружины (рисунок 6.14), стараются приблизить жесткость к идеальной, ориентируясь по графику (рисунок 6.12).

Комментарии пользователей (0)

6.1.17 Рессоры

Рессора — самый простой и древний вариант упругого элемента в подвесках автомобилей. Чего проще: взять несколько стальных листов, соединить их вместе и подвесить на них элементы подвески. К тому же, рессора обладает свойством гашения колебаний за счет трения между листами. Рессорная подвеска хороша для тяжелых внедорожников и пикапов, в отношении которых нет особых требований к комфорту передвижения, но есть высокие требования к грузоподъемности.

Также рессора до недавнего времени применялась и в таком автомобиле, как Chevrolet Corvett, правда, там она располагалась поперечно и была выполнена из композитного материала.

Chevrolet Corvett с поперечной углепластиковой рессорой

Рисунок 6.15 Chevrolet Corvett с поперечной углепластиковой рессорой.

Комментарии пользователей (0)

6.1.18 Торсион

Торсион — тип упругого элемента, который часто применяется для экономии места. Он представляет собой стержень, один конец которого подсоединен к рычагу подвески, а второй зажат с помощью кронштейна на кузове автомобиля. Когда рычаг подвески перемещается, этот стержень скручивается, выступая в роли упругого элемента. Основное преимущество заключается в простоте конструкции. К недостаткам можно отнести то, что торсион для нормальной работы должен быть достаточно длинным, но из-за этого возникают проблемы с его размещением. Если торсион расположен продольно, то он «съедает» место под кузовом или внутри него, если он поперечный — уменьшает параметры геометрической проходимости автомобиля.

Пример подвески с продольно расположенным торсионом

Рисунок 6.16 Пример подвески с продольно расположенным торсионом (длинным стержнем, закрепленным спереди на рычаге, сзади – на поперечине кузова).

Комментарии пользователей (0)

6.1.19 Пневматический элемент

По мере загрузки автомобиля ручной поклажей и пассажирами, задняя подвеска проседает, уменьшается дорожный просвет, возрастает вероятность пробоя подвески (о том, что это такое, мы говорили выше). Чтобы этого избежать, сначала решили заменить пружины задней подвески пневматическими элементами (пример такого элемента представлен на рисунке 6.17). Данные элементы представляют собой резиновые подушки, в которые закачан воздух. Если задняя подвеска нагружена, в пневматических элементах поднимается давление воздуха, положение кузова относительно поверхности и ход подвески остаются неизменными, вероятность замыкания элементов ходовой части сводится к минимуму.

Пневматическая подушка

Рисунок 6.17 Пневматическая подушка.

Передняя подвеска с подрамником

Рисунок 6.18 Передняя подвеска с подрамником.

Для расширения возможностей пневмоэлементов установили мощные компрессоры, электронный блок управления и предусмотрели возможность автоматического и ручного управления подвеской. Так получилась полуактивная подвеска, которая, в зависимости от режима движения и дорожной обстановки, автоматически изменяет величину дорожного просвета. После введения в конструкцию амортизаторов с изменяемой жесткостью на выходе получили активную подвеску.

Комментарии пользователей (0)

6.1.20 Подрамник

Чтобы обеспечить шумо- и виброизоляцию детали подвески часто крепятся не к самому кузову, а к промежуточной поперечине или подрамнику (пример которого приведен на рисунке 6.18), образующему вместе с элементами подвески единую сборочную единицу. Такая конструкция упрощает сборку на конвейере (а значит, снижает себестоимость автомобиля), регулировочные работы и последующий ремонт.

Пример установки стабилизатора поперечной устойчивости

Рисунок 6.19 Пример установки стабилизатора поперечной устойчивости.

Комментарии пользователей (0)

6.1.21 Стабилизатор поперечной устойчивости

При прохождении поворотов автомобиль наклоняется в сторону, противоположную повороту, — на него действуют центробежные силы. Есть два пути минимизации данного эффекта: сделать очень жесткую подвеску или установить стержень, связывающий колеса одной оси, особым образом. Первый вариант интересен, но чтобы бороться с кренами автомобиля в поворотах, пришлось бы сделать очень жесткую подвеску, что свело бы на нет показатели комфорта автомобиля. Еще один вариант — установка активной подвески со сложным электронным управлением, которая в поворотах делала бы подвеску внешних колес более жесткой. Но этот вариант очень дорогостоящий. Потому пошли по простейшему пути – установили стержень, которым связали через стойки или напрямую рычаги подвесок колес с обеих сторон автомобиля (смотрите рисунок 6.19. Таким образом, при прохождении поворота, когда колеса, находящиеся с внешней стороны относительно центра поворота, поднимаются вверх (относительно кузова), стержень скручивается и как бы подтягивает к кузову внутреннее колесо, тем самым стабилизируя положение автомобиля. От этого и название — «стабилизатор поперечной устойчивости».

Основными недостатками обычного стабилизатора поперечной устойчивости являются ухудшение плавности хода и снижение общего хода подвески из-за небольшой, но все таки связи между колесами одной оси. Первый недостаток бьет по автомобилям класса люкс, второй – по внедорожникам. В эпоху электроники и технологических прорывов конструкторы не могли не воспользоваться всеми возможностями инженерии, потому придумали и внедрили активный стабилизатор поперечной устойчивости, который состоит из двух частей – одна часть подсоединена к подвеске правого колеса, вторая — к подвеске левого колеса, а посредине два конца стержня стабилизатора зажимаются в гидравлическом или электромеханическом модуле, который имеет возможность скручивать ту или иную часть, повышая тем самым стабильность автомобиля, а когда автомобиль движется прямо, «распускает» эти два конца стержня, давая тем самым возможность каждому из колес вырабатывать отведенный им ход подвески.

Комментарии пользователей (0)

6.1.22 Геометрическая проходимость автомобиля

Под геометрической проходимостью автомобиля понимают совокупность его параметров, влияющих на способность беспрепятственно передвигаться в тех или иных условиях. К таким параметрам относят высоту дорожного просвета автомобиля, углы съезда и въезда, угол рампы, величину свесов. Дорожный просвет или клиренс автомобиля — это высота от самой низкой точки кузова, узла (например, деталей подвески) или агрегата (к примеру, картера двигателя) машины до поверхности земли. Угол съезда и въезда — это параметры, определяющие возможность автомобиля взбираться на горку под определенным углом или съезжать с нее. Величина этих углов напрямую связана с другим параметром, входящим в понятие геометрической проходимости — длины переднего и заднего свесов. Как правило, если свесы короткие, то машина может иметь большие углы въезда и съезда, что помогает ей без труда взбираться на крутые горки и съезжать с них. В свою очередь, знать длину свесов важно, чтобы понимать, можно ли припарковать свое авто к тому или иному бордюру. Наконец, еще один параметр — угол рампы, зависящий от длины колесной базы и высоты кузова автомобиля над поверхностью. Если база длинна, а высота мала, то автомобиль не сможет преодолеть точку перехода из вертикальной плоскости в горизонтальную — проще говоря, машина, поднявшись на гору, не сможет перевалить через ее пик, и «сядет» на днище.

Комментарии пользователей (0)

Обозначения значков на панели приборов

Автомобили предупреждают о неполадках в своем организме не только четкими симптомами, но и посредством индикации на панели приборов. Это важный инструмент взаимодействия с человеком, поэтому каждому гомо сапиенсу за штурвалом следует знать, что скрывается за той или другой «иконкой».

Shutterstock / VOSTOCK Photo

По мере развития электрооборудования машины становились все умнее, облегчая процесс диагностики и повышая уровень общения с пользователем. Если говорить о технических неисправностях, то контакт между живым механизмом и зачастую бездушным человеком происходит как посредством симптоматической информации, так и визуальными предупреждениями, игнорировать которые иной раз невозможно, да и попросту небезопасно. Даже не самые современные модели имеют множество разных индикаторов. Все они очень важны, но некоторые особенно – изменения, происходящие с машиной, далеко не всегда можно ощутить с водительского места. Начинающиеся проблемы с тормозной системой, рулевым управлением или подвеской «пилот» должен почувствовать каждой клеточкой своего тела еще до «цветомузыки» на передней панели. Зато каждый растяпа может перегреть мотор или не уследить за уровнем масла, и лишь индикация предупредит его о риске фатальных поломок.

© Shutterstock / VOSTOCK Photo

Система оповещения предназначена в первую очередь именно для сидящего за рулем и водителю крайне желательно в ней разбираться. Особо отметим, что далеко не все «иконки» сообщают о технических проблемах – многие указывают только на штатное функционирование.

Цвета значков панели приборов

Значение большинство значков воспринимается на интуитивном уровне и при этом все они имеют соответствующий «смысловой» цвет. Зеленые или синие изображения не несут тревожных сведений, а лишь указывают водителю на выполнение штатных сервисных функций. Если засветилась желтая или оранжевая «иконка» – настораживаемся. Значит, в одной из систем железного «коня» обнаружена неисправность, которую не следует игнорировать, или он просит заехать на сервис для выполнения сервисных процедур. Но в некоторых случаях предупреждающий колер может быть связан также с работой одной из важных функций автомобиля, требующей напоминания водителю в силу разного рода ограничений или эксплуатационных условий. Для индикации риска серьезных неисправностей логично выбран красный цвет. В большинстве случаев речь может идти о вероятности отказа в одной из систем и даже риске аварии.

Информационные индикаторы

Данные символы в первую очередь связаны с работой осветительных приборов: информируют о включенной аварийной сигнализации («аварийке») и указателях поворота стрелками, напоминают о габаритных огнях, дневных ходовых огней, фарах ближнего света и противотуманных фарах схематичными изображениями источника света. При этом, задние «противотуманки» обычно отображаются на панели приборов желтым символом чтобы не было путаницы, а дальний свет – контрастным синим, дабы водитель видел его даже периферийным зрением и помнил, что может слепить встречных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *