«Подвеска автомобиля ваз 2110 | ваз 2111 | ваз 2112» (стр. 2 из 8)

Торсионом называют металлический стержень, прутковый, трубчатый или пластинчатый, работающий на кручение.

Металл в пружине так же работает на кручение, но в случае торсиона момент прикладывается посредством рычага, а у пружины сами ее витки являются таким рычагом с длиной, равной среднему радиусу витка.

Энергоемкость и долговечность как пружины, так и торсиона больше, чем у листовой рессоры, а масса соответственно меньше. Однако оба этих упругих элемента нуждаются нуждаются в направляющем устройстве подвески, поэтому значительного выигрыша в массе не получается, а экономия пружинных сталей здесь очевидна.

В качестве основного упругого элемента спиральные пружины применяют главным образом для легковых автомобилей. Решающим фактором, пожалуй, является удобство установки пружины соосно амортизатору или стойке подвески либо между рычагом и кузовом.

Пружины изготавливаются из прутка круглого сечения и могут быть цилиндрическими, коническими или бочкообразными. Для изготовления пружин используются примерно такие же рессорно-пружинные стали, что и для рессор.

Для повышения долговечности пружин и торсионов в некоторых случаях их подвергают заневоливанию, то есть предельному ее нагружению на достаточно длительное время. Для уменьшения передачи высокочастотных вибраций от дороги на кузов автомобиля пружины подвески устанавливают на пластмассовые или резиновые прокладки.

Торсионы применяются при независимой подвеске колес на многоосных автомобилях, прицепах и на некоторых легковых автомобилях. При прочих равных условиях срок службы торсиона выше, чем у листовой рессоры.

Конструктивно торсион представляет собой пруток или трубу, но может быть пучковым или пластинчатым. Концы самого торсиона выполняются шлицевыми, гранеными или с лыской для фиксирующего клина. Они закрепляются с одной стороны в рычаге подвески, а с другой – в опоре на кузове.

Торсионы позволяют в некоторых пределах регулировать высоту положения кузова.

3.4 Пневматические упругие элементы.

Такие упругие элементы целесообразно применять в первую очередь на автомобилях, масса подрессорной части которых меняется значительно (грузовые автомобили), а требования к плавности хода высоки (автобусы). Путем изменения давления воздуха в пневматическом элементе можно регулировать жесткость подвески и даже добиться того, что при различной нагрузке статический прогиб элемента и соответственно частота собственных колебаний подрессоренной массы оставались бы постоянными. При этом появляется возможность регулировать высоту пола (автобусы) или прицепного устройства относительно дороги либо величину дорожного просвета (как правило, при независимой подвеске).

3.5 Резиновые упругие элементы

Резина, работающая на сгиб, обладает большой энергоемкостью. Поэтому ее применяем как рабочее тело упругих элементов. При этом достигается уменьшение массы конструкуии, жесткостная характеристика имеет прогрессивный характер, а значительное внутреннее трение резины облегчает работу амортизаторов и способствует поглощению вибраций. Но есть и ряд недостатков (прочные резины обычно жестки, эластичные сорта непрочны, выделение тепла при работе и следовательно резина быстро стареет, жесткость резины зависит от температуры, при низких температурах появляется хрупкость).

В настоящее время в подвеске резина применяется для вспомогательных упругих элементов (буферов), шарниров и шумовиброизолирующих прокладок.

4. Направляющие устройства подвески:

Направляющие устройства подвески влияют на характер движения кузова и колес автомобиля при колебаниях. Будет ли, например, подъем колеса сопровождаться его наклоном, боковым или продольным перемещением зависит от того, по какой схеме выполнены направляющие устройства. Направляющие устройства служат для передачи тяговых и тормозных сил, а также боковых сил, возникающих при повороте, движении по косогору от колес к кузову.

По типу направляющих устройств все подвески делятся на зависимые и независимые. При зависимой подвеске правое и левое колеса связаны жесткой балкой — мостом. Поэтому при наезде на неровность одного из колес оба колеса наклоняются в поперечной плоскости на одинаковый угол.

В независимой подвеске перемещения одного колеса жестко не связаны с перемещениями другого. Наклоны и перемещения правого и левого колес существенно отличаются.

Регулирование углов установки управляемых колес и наклона оси поворота

Оси управляемых колес в целях стабилизации устанавливаются с наклоном к вертикали, а колеса – с развалом и схождением. При эксплуатации автомобиля может возникнуть необходимость регулирования названных углов.

5. Стабилизатор поперечной устойчивости

При движении автомобиля в повороте или по змейке под действием центробежных сил происходит перераспределение нагрузки между упругими элементами подвесок: со стороны наружных колес по отношению к радиусу качения нагрузка повышается, а с внутренней – снижается. В результате автомобиль кренится или раскачивается в поперечной плоскости. Подобные явления очень опасны, так как способны вызвать опрокидывание автомобиля и потерю контроля над его управляемостью. А так как величина крена и степень раскачивания во многом зависят от хода подвески – чем больше ход, тем больше крены, то для исключения вышеописанных недостатков этот показатель необходимо уменьшать. Достигнуть этого можно несколькими способами – путем увеличения жесткости упругих элементов, установления короткоходных амортизаторов и ограничителей хода рычагов или же внедрив в конструкцию узел, который в поворотах выполнял бы роль дополнительного упругого элемента. Первые два способа оказались наименее подходящими, так как значительно снижали комфортность автомобиля – они применяются в основном в спортивных болидах и их прототипах. Поэтому в конструкции подвески использовали новый упругий элемент – стабилизатор поперечной устойчивости, работающий только в случаях перемещения колес одной оси в разных направлениях – одно вверх, другое вниз. Сегодня стабилизатор практически стал обязательной деталью подвески легковых машин, а вот его присутствие во внедорожниках не всегда желательно. Отметим, что стабилизатор в конструкции подвески – деталь необходимая и жертвовать ею ради комфорта, но в ущерб безопасности не стоит.

6. Амортизаторы

Толчки, воспринимаемые рессорами, вызывают колебания автомобиля, которые продолжаются некоторое время после наезда колеса, на препятствие. Гашение колебаний осуществляют амортизаторы. На автомобилях применяют жидкостные амортизаторы, работа которых основана на сопротивлении перекачиванию жидкости из одной полости в другую через узкие каналы. Применяемые амортизаторы телескопические, двустороннего действия, оказывающие сопротивление при сжатии и отдаче рессор.

Телескопический амортизатор состоит из цилиндра, штока с поршнем, цилиндрического кожуха (резервуара) и клапанов. В нижней части цилиндра помещены впускной клапан и клапан сжатия с пружиной. В цилиндре находится поршень со штоком. Шток в верхней части имеет проушину, которой соединен а кронштейном рамы. В поршне размещены перепускной клапан и клапан отдачи с пружиной. Сверху цилиндр имеет гайку и сальники резервуара и штока.

При прогибе рессоры происходит сжатие, поршень перемещается вниз и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость над поршнем. Так как в полости над поршнем помещен шток, занимающий определенный объем, и вся жидкость поместиться не может, то часть жидкости из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия и перетечет в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает необходимое сопротивление амортизатора при сжатии.

При отдаче рессоры амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создается давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи. Жидкость через отверстие в поршне и клапан отдачи поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости через впускной клапан поступает из резервуара в ту же полость. Сопротивление перетеканию жидкости при отдаче рессоры больше, чем при сжатии.

Для заполнения амортизатора применяют масло веретенное АУ или смесь из 50% трансформаторного я 50% турбинного масла (ЗИЛ-130)', или амортизаторную Жидкость АЖ-12Т (ГАЗ-53А, КамАЗ).

7. Подвеска автомобиля ВАЗ 2110/2111/2112

7.1 Передняя подвеска

7.1.1 особенности устройства передней подвески

Передняя подвеска автомобилей ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112 независимая, телескопическая, с гидравлическими амортизаторными стойками, с винтовыми цилиндрическими пружинами, нижними поперечными рычагами с растяжками и стабилизатором поперечной устойчивости. Основным элементом подвески автомобилей ваз 2110, ваз 2111, ваз 2112 является телескопическая, гидравлическая амортизаторная стойка 1 (рис. 7-1), нижняя часть которой соединяется с поворотным кулаком 5 двумя болтами. Верхний болт 3, проходящий через овальное отверстие кронштейна стойки, имеет эксцентриковый поясок и эксцентриковую шайбу. При повороте верхнего болта изменяется развал переднего колеса. На телескопической стойке установлены: витая цилиндрическая пружина 17, пенополиуретановый буфер 19 хода сжатия, а также верхняя опора 22 стойки в сборе с подшипником 21. Верхняя опора крепится тремя самоконтрящимися гайками к стойке брызговика кузова. За счет своей эластичности опора обеспечивает «качание» стойки при ходах подвески и гасит высокочастотные вибрации. Вмонтированный в нее подшипник дает возможность стойке поворачиваться вместе с управляемыми колесами. В корпусе стойки смонтированы детали телескопического гидравлического амортизатора, показанного на рис. 7-2. В верхней части цилиндра установлен гидравлический буфер хода отдачи, состоящий из плунжера 15 и пружины 16. Он ограничивает перемещение штока при ходе отдачи. Нижняя часть поворотного кулака 5 (см. рис. 7-1) соединяется шаровой опорой 10 с нижним рычагом 9 подвески. Тормозные и тяговые силы воспринимаются продольными растяжками, которые через резинометаллические шарниры соединяются с нижними рычагами и с передними опорами поперечины передней подвески. В местах соединения растяжки с рычагом и передней опорой устанавливаются регулировочные шайбы, которыми регулируется угол продольного наклона оси поворота. В поворотном кулаке крепится двухрядный радиально-упорный подшипник закрытого типа, на внутренних кольцах которого установлена с натягом ступица колеса. Подшипник затягивается гайкой на хвостовике корпуса наружного шарнира привода колес и не регулируется. Все гайки крепления передних и задних ступиц колес одинаковые и имеют правую резьбу. Стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой штангу, колена которой через стойки с резиновыми и резинометаллическими шарнирами соединены с нижними рычагами подвески. Средняя (торсионная) часть штанги крепится к кузову кронштейнами через резиновые подушки.