Устройство ходовой части

Устройство узла

Теперь перейдем к тому, что входит в ходовую часть автомобиля. Этот агрегат образован несколькими механизмами и элементами. При этом каждой составляющей отводится своя роль. Но все вместе преследуют единую цель — свести к минимуму (насколько это возможно) колебания, тряску, включая остальные негативные воздействия при движении транспортного средства. А ведь не всегда дорога идеально ровная.

Самому водителю нет необходимости в точности знать устройство и принцип работы всей «подвески», а также постигать азы ремонтного дела. Однако в случае чего эти знания позволят самостоятельно устранить некоторые поломки. Присутствуют некоторые моменты, где водитель способен справиться своими силами. А вот сложные проблемы лучше поручить мастерам, поскольку здесь требуются соответствующие навыки, которые найдутся далеко не у каждого автолюбителя.

Теперь пора узнать, как устроена ходовая часть автомобиля и какие детали присутствуют в этом агрегате.

Остов

Это основа всего узла, к которому крепятся все остальные детали. При этом это может быть несущий кузов или же рама. И чем прочнее материал, из которого изготавливается основа, тем лучше транспорт переносит условия бездорожья. Все остальное обычно закрывается профильным листом, который стоек к развитию коррозионного процесса.

Подвеска

Устройство включает как переднюю, так и заднюю подвеску со своими элементами. Она призвана для смягчения неровностей, а также гашения колебаний. Без них уж точно не обойтись при наездах на неровности дорожного полотна. Это достигается благодаря жесткому соединению кузова (или рамы) с другими деталями, включая колеса.

Как раз этот агрегат отвечает за необходимый уровень комфорта при движении машины. Благодаря ему водитель и пассажиры не ощущают сильных толчков от неровностей дороги, как скажем, если сравнивать с поездкой в телеге, запряженной лошадиной силой.
Существует два типа подвески:

  • зависимая;
  • независимая.

Зависимый тип обычно характерен для задней подвески, тогда как независимая конструкция — это уже прерогатива передней. Что касается срока службы, то у подвески он немалый. Но опять-таки продолжительность работы подвески в каждом конкретном случае во многом зависит от характера эксплуатации. То есть манеры езды, периодичности проверки и технического обслуживания ходовой части автомобиля, включая остальные факторы.

Мост

У этого узла, а обычно их несколько, не одна роль:

  • Во-первых, отвечает за соединение двух колес.
  • Во-вторых, выполняет опорную функцию основанию машины.
  • В-третьих, удерживает вес машины.

Как можно заметить, мосты выполняют важные задачи и подвергаются значительной нагрузке. Поэтому для их изготовления используется только прочный материал. Также эти они должны проходить соответствующую обработку, чтобы противостоять воздействию агрессивных внешних условий. В особенности речь идет о коррозии. Это основополагающий фактор появления основных неисправностей ходовой части.

Крепиться мосты могут непосредственно к рамной конструкции, что актуально в отношении грузового транспорта. Другой вариант — к кузову, что подходит большинству легковушек.

Колеса

Они воспринимают все неровности дорожного полотна и первыми страдают от любой попавшейся кочки, ямы или возвышенности

Чем бережнее водитель будет относиться к своему железному коню с должным вниманием, избегая грубого обращения с ним, тем дольше будут служить детали подвески, включая колеса

Дополнительные элементы

Помимо всего перечисленного выше «подвеска» включает другие необходимые составляющие, без которых она бы также не функционировала бы. Речь идет о следующих деталях, узлах и механизмах:

  • амортизаторы;
  • рычаги;
  • шаровые опоры;
  • тормозные узлы;
  • пружины;
  • сайлентблоки;
  • пыльники.

Все эти элементы также выполняют сугубо свои обязанности. Большинство возможных неисправностей ходовой части автомобиля обусловлено как раз ими. При этом некоторые из этих деталей заслуженно удостаиваются звания расходного материала, поскольку спустя определенное время подлежат обязательной замене, дабы агрегат работал исправно и как можно дольше.

Устройство подвески МакФерсон

Подвеска с качающейся амортизационной стойкой имеет кованый рычаг, к которому через резиновые подушки присоединено плечо стабилизатора. Поперечная часть стабилизатора резиновыми подушками и стальными скобами крепится к поперечине кузова. Таким образом, диагональное плечо стабилизатора передает на кузов продольные усилия со стороны колеса и, следовательно, составляет часть интегрированного рычага направляющего устройства подвески. Резиновые подушки позволяют компенсировать перекосы, возникающие при качании такого составного рычага, а также гасят продольные вибрации, передаваемые от колеса на кузов.Шток телескопической стойки закреплен на нижнем основании резинового блока верхней пяты и не поворачивается вместе со стойкой и установленной на ней пружиной. В таком случае при любых поворотах управляемых колес стойка также поворачивается относительно штока, снимая трение покоя между штоком амортизатора и его направляющей, поршнем амортизатора и цилиндром, что улучшает реагирование подвески на малые дорожные неровности.Пружина устанавливается не соосно стойке, а наклонена в сторону колеса для того, чтобы уменьшить поперечные нагрузки на штоке, его направляющей и поршне, возникающие под воздействием вертикального усилия на колесе.Особенностью подвески управляемых колес является то, что она должна позволять колесу совершать повороты независимо от прогиба упругого элемента. Это обеспечивается с помощью так называемого шкворневого узла. Подвески могут быть шкворневыми и бесшкворневыми.При шкворневой подвеске поворотный кулак закреплен на шкворне, который установлен с некоторым наклоном к вертикали на стойке подвески. Для уменьшения момента трения в этом шарнире могут применяться игольчатые, радиальные и упорные шариковые подшипники качения. Наружные концы рычагов подвески связаны со стойкой цилиндрическими шарнирами, обычно выполненными в виде смазываемых подшипников скольжения.Основным недостатком шкворневой конструкции является большое число шарниров. При качании рычагов направляющего устройства в поперечной плоскости невозможно достичь «антиклевкового эффекта» из-за наличия центра продольного крена подвески, так как оси качания рычагов должны быть строго параллельны.Гораздо больше распространены бесшкворневые независимые подвески, где цилиндрические шарниры стойки заменены сферическими. В конструкцию данного шарнира входит палец с полусферической головкой, на него надет металлокерамический опорный вкладыш, работающий по сферической поверхности корпуса шарнира. Палец опирается на вкладыш из специальной резины с нейлоновым покрытием, установленный в специальной обойме. Корпус шарнира крепится к рычагу подвески. При повороте колеса палец поворачивается вокруг своей оси во вкладышах. При прогибах подвески палец совместно с вкладышем качается относительно центра сферы — для этого в корпусе имеется овальное отверстие. Этот шарнир является несущим, так как через него передаются вертикальные силы от колеса к упругому элементу, пружине, опирающейся на нижний рычаг подвески. Рычаги подвески крепятся к кузову либо посредством цилиндрических подшипников скольжения, либо с помощью резинометаллических шарниров, работающих за счет деформации сдвига резиновых втулок. Последние требуют смазывания и обладают виброизолирующим свойством.

Здесь вы узнаете:

  • Устройство подвески грузового автомобиля
  • Конструкция современной подвески
  • Независимая подвеска
  • Зависимые подвески
  • Устройство задней подвески автомобиля
  • Устройство балансирной подвески

Виды подвесок

На автотранспорте применяют разные виды подвески: зависимую, полунезависимую и независимую. Первый тип уже признают устаревшим, но его до сих пор легко увидеть на грузовиках и автобусах. Отдельные производители легковушек также предпочитают этот вид подвески, хотя мир постепенно завоевывает независимая. Все типы содержат пружинные или же листовые стальные упругие элементы.

Зависимая подвеска

Главное назначение этого типа подвески — подъём противоположного попавшему в яму колесу. Строение зависимой подвески авто включает одну жёсткую ось соединения колес. Она сопряжена с кузовом машины двумя упругими элементами – рессорами. Существует два вида расположения рессор – продольное и с направляющими рычагами. В первом случае листы скреплены центровым болтом и хомутами. Самый верхний из них называют главным. Его легко отличить по ушкам из загибов остальных элементов. Ушки её фиксируют на раме авто. Рессора здесь выполняет функцию управления плоскости колеса. Оно движется по заданному направлению относительно кузова. На советских грузовых автомобилях устанавливались двойные рессоры, состоящие из многолистовой основной рессоры и подрессорника. Большую часть времени задействован основной упругий элемент, а дополнительный брал на себя функцию амортизации при сильных толчках. Подобная конструкция ещё применяется на классических автомобилях ГАЗ, которые до сих пор находятся на конвейере с эпохи лихих 90-х. При использовании рессорной разновидности подвески с направляющими элементами ходовой части легко различимы четыре диагональных продольных рычага и одна жёсткая балка-ось. Направители соединены одновременно с кузовом и колесной осью. Вспомогательные детали исключают убийственное перемещение оси. Также в конструкции присутствуют амортизатор, стабилизаторы и прочие упругие элементы, преимущественно пружинные.

Пружинная подвеска

Её устанавливают сзади автомобилей всех типов, автобусов и прицепов. Полунезависимая подвеска стала гибридом зависимой и независимой подвески. Но вместо упругих листовых рессор работают пружины. Принцип работы заключается в корректировке жесткости балки за счёт равномерного распределения сил при движении транспортного средства. Также на неё может устанавливаться электромотор, что позволяет водителю самостоятельно регулировать параметры балки. Наличие в комплектации авто такой подвески означает, что ведущим будет передний мост.

Независимая подвеска

Она становится популярной среди автопроизводителей нынешнего периода. Преимущество конструкции – независимость вращения колес. Такая подвеска с меньшей вероятностью разрушит ступицы и элементы рулевого управления при резком перепаде высот – если, например, одно из колёс попало в глубокую яму. Водители, которые ездят на авто с независимой подвеской, ощущают неровности гораздо меньше, чем на авто с зависимыми аналогами. Конструкция выдерживает большие нагрузки, поэтому независимая система рычагов управления колесами активно внедряется на большегрузных грузовиках, автобусах и машинах повышенной проходимости. Она дешевле и надёжнее, но её можно устанавливать только на заднем мосту. Ещё один недостаток этой разновидности подвески – при развале-схождении с автовладельца или мастера сойдёт 7 потов. Крен автомобиля с ней намного больше обычного при поворотах, а колёсная база при езде подвержена значительным колебаниям. Особенно это заметно при езде на старых переднеприводных авто французского производства, где устанавливались независимые подвески с продольными рычагами качания.

Сейчас же постепенно переходят на подвески с косыми рычагами. Оси качания в отличие от первого типа расположены под косым углом. Позиция направляющих балансирует крен и сглаживает изменения колесной базы. Преимущество выигрывает перед недостатком – изменением ширины колеи на неровностях с ухудшением управляемости транспортным средством.

ЧТО ВХОДИТ В ПОДВЕСКУ АВТОМОБИЛЯ

К современным машинам предъявляется множество требований. Они должны быть хорошо управляемыми и при этом устойчивыми, бесшумными, комфортными и безопасными. Чтобы претворить в жизнь все эти пожелания, инженерам требуется тщательно продумать устройство подвески.

На сегодняшний день не существует какого-либо универсального эталона. В арсенале каждого автопроизводителя свои хитрости и современные разработки. Однако, для всех типов подвесок характерно наличие таких объектов:

  • Упругий элемент.
  • Направляющая часть.
  • Стабилизатор устойчивости.
  • Амортизирующие устройства.
  • Колесная опора.
  • Крепежи.

УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ

Автомобильная подвеска содержит упругие элементы, изготовленные из металла и неметаллические части. Они необходимы для перераспределения ударной нагрузки, получаемой колесами при встрече с неровностями дороги. К металлическим упругим деталям относятся рессоры, торсионы и пружины. Неметаллические элементы — это резиновые отбойники и буферы, пневматические и гидропневматические камеры.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Исторически самыми первыми появились рессоры. С точки зрения конструкции — это металлические полосы разной длины, соединенные между собой. Помимо эффективного перераспределения нагрузки, рессоры хорошо амортизируют. Чаще всего они используются в ходовой части грузовиков.

Торсионы представляют собой наборы пластин или стержней, работающих на скручивание. Обычно торсионной бывает задняя подвеска автомобиля. Устройства этого типа используют, кроме того, японские и американские производители машин увеличенной проходимости.

Металлические пружины входят в состав ходовой части любого современного авто. Эти элементы могут иметь постоянную или переменную жесткость. Их упругость зависит от геометрии прутка, из которого они изготовлены. Если диаметр прутка меняется на всем протяжении, то пружина имеет переменную жесткость. В противном случае упругость является постоянной.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Упругие неметаллические детали используются совместно с металлическими. Резиновые элементы – отбойники и буферы – не только участвуют в перераспределении динамических нагрузок, но и амортизируют.

Пневматические и гидропневматические камеры используются в конструкциях активных подвесок. Их действие определяется свойствами только сжатого воздуха (пневмокамеры) или газа и жидкости (гидропневматические камеры). Эти упругие элементы дают возможность менять клиренс транспортного средства и жесткость системы амортизации автоматически.

Кроме того, они обеспечивают высокую плавность хода. Первыми были разработаны гидропневматические камеры. Они появились на машинах марки Citroen в 1950-х годах. Сегодня пневматическими и гидропневматическими подвесками опционно оснащают авто бизнес-класса: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru и др.

НАПРАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ

Направляющие элементы подвески – это стойки, рычаги и шарнирные соединения. Их основные функции:

  • Удерживать колеса в правильном положении.
  • Поддерживать траекторию движения колес.
  • Обеспечивать соединение системы амортизации и кузова.
  • Передавать энергию движения от колес на кузов.

СТАБИЛИЗАТОР ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Подвеска автомобиля не обеспечивала бы транспортному средству необходимой устойчивости без стабилизирующего устройства. Оно борется с центробежной силой, стремящейся опрокинуть машину при повороте, и уменьшает крены кузова.

В техническом отношении стабилизатор поперечной устойчивости – это торсион, связывающий систему амортизации и кузов. Чем выше его жесткость, тем лучше авто держит дорогу. С другой стороны, излишняя упругость стабилизатора уменьшает ход подвески и снижает плавность движения транспортного средства.

Стабилизаторами поперечной устойчивости оснащают, как правило, обе оси машины. Но если задняя подвеска автомобиля торсионная, устройство устанавливают только спереди. Полностью отказаться от него смогли инженеры Mercedes-Benz. Они разработали особый тип адаптивной подвески с электронным контролем положения кузова.

Факторы, влияющие на изменения в конструкции шасси ТС

Шасси наземных транспортных средств изменялись с самого момента их изобретения и установки на повозки. Вначале это касалось облегчения конструкции колеса. В деревянном круге делались пропилы для облегчения конструкции. С появлением металлических спиц их стали устанавливать в колеса. С изобретением подшипников они стали устанавливаться на оси для облегчения вращения колеса и увеличения срока службы колесной оси.

Кузов на каретных повозках вначале подвешивали на ремнях или на цепях. Затем на них принялись устанавливать подрессоренную подвеску в виде пружин, которые стали устанавливать и на другие повозки, если такое желание высказывал хозяин. В начале XIX века была изобретена рессора. Их сразу же стали устанавливать на кареты и другие повозки. В период безраздельного господствования гужевого транспорта многие части шасси ТС изготавливались из дерева.

Такая тенденция сохранялась и при производстве первых самоходных колясок. Однако с развитием автомобильного транспорта изменялся подход к обеспечению безопасности водителя во время езды. Деревянные детали менялись на металлические. Мягкость хода на первых моделях автомашин обеспечивалась за счет рессор и пружин. С появлением амортизаторов их стали устанавливать в подвеску машин.

На современных автомобилях все силовые элементы конструкции шасси ТС изготавливаются из качественной стали. В элементах крепления рессор и в пружинах устанавливают резиновые или пластиковые отбойники, а некоторые элементы подвески, типа шаровых опор, закрывают резиновыми пыльниками.

Дальнейшее развитие элементов шасси приведет к использованию в конструкции новых конструктивных материалов, такие как композитные материалы и нано-материалы, которые будут способны восстанавливать свою структуру. А в системе подвески претерпит изменение связи, т.е. переход от механической связи подвески к магнитной и электромагнитной подвески.

СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ШАССИ

Таким макаром, можно выделить две разные схемы шасси тс.

Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько крепких балок, на которые инсталлируются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить огромные грузы и просто управляться с разными динамическими нагрузками.

Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать огромные грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.

Зависимо от предназначения автомобиля, могут употребляться последующие виды конструкций:

  • лонжеронные;
  • хребтовые;
  • периферийные;
  • вильчато-хребтовые;
  • решетчатые.

Что входит в диагностику ходовой части автомобиля

Диагностика ходовой части не ограничивается проверкой подвески. Также проверяется состояние шин и дисков, тормозных колодок и дисков, всех рычагов и подшипников. Мастера осматривают их визуально, проверяют специальными инструментами, проводится диагностика подвески на вибростенде.

Шины и диски

Мастер обязательно осматривает визуальное состояние колес. Шины должны быть изношены равномерно. Перекосы в износе говорят о неправильном сход-развале. Давление должно быть нормальным. На дисках не должно быть механических повреждений.

Если на диске или шине образовались трещины, грыжи или помятости, то их восстановить невозможно, нужно менять. Если давление слишком низкое, то мастер подкачивает шины, при необходимости осматривает их на наличие утечки воздуха.

Ступичные подшипники

Ступичные подшипники крепят колеса к поворотному кулаку. Они достаточно быстро изнашиваются, так как принимают на себя большие нагрузки.

Диагностику этого подшипника проводят вручную. Для этого домкратят авто и пытаются раскачать колесо. Одной рукой берутся за верхнюю часть, а другой за нижнюю. Если имеется люфт при движении вверх-вниз, это говорит об износе ступичного подшипника.

Тормозная система

Проверяются все элементы: уровень жидкости, трубки и шланги, колодки, диски, барабаны. Если имеются подтеки жидкости, то ищут причину и устраняют ее. При осмотре колодок и дисков оценивают их износ. Если они выработали ресурс, то заменяют на новые детали. Если ресурс не выработан, сообщают дату замены.

О неисправностях тормозов говорят скрипы и шумы при торможении, проваливание педали тормоза, увеличение тормозного пути, утечка тормозной жидкости. За этим нужно внимательно следить и своевременно обращаться за диагностикой и ремонтом системы.

Рычаги и сайлентблоки

Сайлентблоки – это шарниры, которые соединяют все детали подвески между собой. Они гасят колебания, которые возникают в рычагах, за счет резиновых или полиуретановых вставок. Они присутствуют как в передней подвеске, так и в задней части.

Эти запчасти служат 100 тыс.км пробега, но эта величина зависит от качества дорог. Если вы часто ездите по бездорожью, то сайлентблоки могут износиться через 50 тыс.км.

Их состояние проверяют визуально: на резине не должно быть трещин и дыр, не должно быть механических повреждений. Об их неисправности может говорить неправильный сход-развал.

ШРУС

ШРУС – шарнир равных угловых скоростей. Обеспечивает передачу крутящего момента при поворотах. Он обеспечивает автомобилю лучшую проходимость и управляемость.

ШРУС долго служит, так как защищен пыльником. Нужно проверять его состояние, так как механические повреждения могут привести к поломке детали. При попадании пыли механизм заедает и выходит из строя.

Амортизаторы и пружины

Амортизаторы и пружины нужны в автомобиле для того, чтобы гасить все удары и вибрации от дорожного покрытия. Именно они обеспечивают комфортную поездку водителю и пассажирам. На других типах подвески их функцию выполняют баллоны с воздухом или рессоры.

Во время диагностики эти детали осматривают на предмет повреждений. Если имеется протечка жидкости из амортизатора, это говорит о его пробоине. Такой амортизатор не подлежит ремонту, его нужно менять.

Ходовая часть автомобиля

Ходовая часть состоит из:

  • рамы
  • балок мостов
  • передней и задней подвески колес
  • колес (дисков и шин)

Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, без тряски и вибраций. Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы, действующие на автомобиль.

Находясь в салоне легкового автомобиля, водитель и пассажиры испытывают медленные колебания с большими амплитудами, и быстрые колебания с малыми амплитудами. От быстрых колебаний защищает мягкая обивка сидений, резиновые опоры двигателя, коробки передач и так далее. Защитой от медленных колебаний служат упругие элементы подвески, колеса и шины.

Входит в состав шасси.

Составные элементы шасси

Классический комплект автомобильного или колесного тракторного шасси состоит из следующих агрегатов.

Трансмиссия

Она включает в себя сцепление, КПП, карданную передачу, полуоси, главную передачу, дифференциал. Для машин с полным приводом в трансмиссию включается раздаточная коробка.

Сцепление. В схеме трансмиссии ТС находится непосредственно в контакте с маховиком двигателя и в нужное время отключает соединение с коленвалом, прекращая передачу крутящего момента на шестеренки коробки передач.

Конструктивно сцепление бывает «сухим» (на автомобилях и тракторах фрикционные диски работают в воздушной среде) и «мокрым» (работающее в масляной ванне, такой тип стоит на мотоциклетных движках с поперечным расположением). Также оно бывает однодисковым — на легковых автомобилях и малых грузовиках, или двухдисковым — на тяжелых грузовиках и тракторах.

Коробка переключения передач. КПП бывают механические, полуавтоматические и автоматические. Коробка передач служит для обеспечения оптимального режима работы двигателя на средних оборотах коленчатого вала, при разных скоростях движения транспорта и при разных условиях движения (дорога, бездорожье). Обеспечивается это путем изменения угловой скорости и как следствия, крутящего момента, на выходном валу КПП, по отношению к входному валу. Достигается это за счет использования шестерней с различными передаточными числами.

Раздаточная коробка. Служит для распределения крутящего момента между ведущими осями автомобиля и для повышения крутящего момента.

Дифференциал. Механическое устройство, которое распределяет крутящий момент от входного вала (карданного вала), на приводные валы колес (полуоси). Бывает блокируемый и не блокируемый.