Типы подвесок мостов автомобилей

Устройство автомобилей

Мосты автомобилей

Типы мостов и их устройство

Мосты соединяют несущую систему автомобиля с колесами, т. е. являются промежуточным звеном между кузовом (рамой) и движителем. При этом мосты воспринимают и передают усилия, возникающие между несущей системой и колесами. Вертикальные усилия передаются упругими элементами подвески, а продольные знакопеременные усилия и реактивный момент, возникающий при взаимодействии колес с опорной поверхностью (дорогой), передаются рессорами, реактивными штангами, рычагами или другими направляющими элементами подвески.
Реактивные штанги, используемые для передачи вращательного момента моста, устанавливаются на небольших рычагах для создания плеча.

В зависимости от места установки мосты могут быть передними, задними или промежуточными. На трехосном автомобиле два моста могут объединяться в тележку. На многоосных автомобилях тележки могут иметь три и более мостов.

Конструктивно мосты могут выполняться в виде поперечины или балки (рис. 1).
Поперечины (рис. 1, а) изготавливаются методом ковки из металлического бруса, имеющего переменное двутавровое сечение.
Балки (рис. 1, б, в) имеют внутренние полости для размещения элементов привода ведущих колес.

По назначению мосты подразделяются на ведущие, управляемые, комбинированные и поддерживающие.

Ведущий мост (рис. 2) предназначен для передачи толкающих и реактивных усилий от колес на несущую систему и размещения в нем элементов трансмиссии: главной передачи 5, дифференциала 9 и валов ведущих колес (полуосей 8, 10). Ведущие мосты обязательно имеют балку, в которой размещаются элементы трансмиссии, передающие усилия к ведущим колесам. На концах балки 7 ведущего моста на подшипниках 12 устанавливаются ступицы 1 колес.
Балка может быть разъемной (рис. 1, в) и неразъемной (рис. 1, б).
Разъемная балка имеет поперечный разъем по картеру главной передачи и состоит из двух частей 2 и 3, соединяемых болтами. В обе части картера запрессованы рукава 1 и 4 полуосей. Такие балки не обладают высокой жесткостью, поэтому применяются на легковых автомобилях и грузовых автомобилях малой грузоподъемности.

Неразъемные балки легковых автомобилей имеют литой картер с запрессованными в него рукавами полуосей.
Более жесткой является неразъемная балка, состоящая из нескольких частей, изготовленных методом штамповки и соединенных сваркой. Балка имеет увеличенную среднюю часть для размещения главной передачи и дифференциала. К средней части балки крепится картер главной передачи и крышка. Такая конструкция обеспечивает доступ к механизмам ведущих мостов без снятия моста с автомобиля и упрощает ремонт и техническое обслуживание.
Наибольшую жесткость имеет литая балка, потому она применяется на автомобилях большой грузоподъемности, но она более сложна и дорога в изготовлении.

Ведущий мост в зависимости от типа применяемой подвески может быть разрезной и неразрезной. Мосты с описанными выше балками являются неразрезными и связаны с несущей системой зависимой подвеской.
Разрезные мосты устанавливаются при независимой подвеске.

Разрезной мост представлен на рис. 3.
Картер 7 главной передачи закреплен внутри рамы хребтового типа. Полуоси 4 находящиеся внутри рукавов 3, качаются вместе с ними относительно рамы. Ведомое зубчатое колесо 6 главной передачи надето на полуось 4 и наклоняется относительно ведущего зубчатого колеса. При любом положении кожуха геометрические оси полуоси 4 с ведомым зубчатым колесом 6 и ведущего зубчатого колеса главной передачи пересекаются, и это позволяет передавать крутящий момент при различных углах наклона полуоси.

На управляемых мостах колеса имеют возможность поворачиваться вокруг вертикальной оси для изменения направления движения автомобиля. В зависимости от конструкции и назначения автомобиля управляемый мост может быть передним или задним.
На автомобилях с длинной базой управляемыми могут быть несколько мостов, например передний и задний или несколько передних. Тем не менее, в большинстве случаев на автомобили устанавливаются передние управляемые мосты.

Передний управляемый мост (рис. 4) представляет собой стальную кованую поперечину 7 двутаврового сечения. На концах поперечины установлены поворотные кулаки 5, к которым крепятся поворотные рычаги 6. Поворотный кулак 5 поворачивается вокруг неподвижного шкворня 9, запрессованного в отверстия проушины. К боковым фланцам поворотного кулака крепится болтами колесный тормозной механизм. На оси 2 поворотного кулака на двух конических подшипниках установлена ступица 3 колеса.

На полноприводных автомобилях управляемые мосты должны также выполнять функции ведущего моста. В этом случае мост является комбинированным (рис. 5). Конструктивно в нем объединены элементы двух мостов (управляемого и ведущего), причем особенностью являются размещенные на концах шаровые опоры. Шаровые опоры 5 крепятся болтами к фланцам рукавов 6 полуосей и имеют по два шкворневых пальца 4 и 8. На пальцах установлены поворотные кулаки 3 с цапфами, на которых снаружи устанавливаются ступицы 2 колес, а внутри – полуоси 1. Корпус поворотного кулака и шаровая опора образуют внутри полость, где расположен шарнир равных 7 угловых скоростей.

На многоосных автомобилях некоторые промежуточные мосты выполняются в виде поддерживающих . Такой мост не передает продольные усилия и не имеет поворачивающихся колес, т. е. не является ни ведущим, ни управляемым. Главной функцией такого моста является передача вертикальных нагрузок от несущей системы на колеса. При отсутствии загрузки мост может подвешиваться с целью уменьшения сопротивления движению. Поддерживающие мосты могут применяться также на прицепах и полуприцепах.

Источник статьи: http://k-a-t.ru/mdk.01.01_transmjssia/mosty_1/

Назначение, устройство и виды подвесок автомобиля

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.

История появления

Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.

Зависимая подвеска с поперечным расположением рессоры

Первым способом создать упругую “прослойку” между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.

Основные функции и характеристики подвески автомобиля

У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:

1. Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
2. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
3. Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.

Дрифт-кар с жесткой подвеской

Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.

Автомобиль класса “Люкс” с энергоемкой подвеской

В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.

Внедорожник с длинноходной подвеской

Ход подвески – расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет “внедорожные” возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.

Устройство подвески

Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:

1. Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, торсионы, пневмоэлементы и т.д.
2. Демпфирующее устройство – гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы амортизаторов.
3. Направляющее устройство – обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
4. Стабилизатор поперечной устойчивости – уменьшает поперечный крен кузова.
5. Резино-металлические шарниры – обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
6. Ограничители хода подвески – ограничивают ход подвески в крайних положениях.

Классификация подвесок

В основном подвески подразделяются на два больших типа: зависимые и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.

Отличия зависимой и независимой подвески

• простая и надежная в эксплуатации;
• высокая грузоподъемность.

• плохая управляемость;
• плохая устойчивость на больших скоростях;
• меньшая комфортабельность.

Независимая подвеска

Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.

• хорошая управляемость;
• хорошая устойчивость автомобиля;
• большая комфортабельность.

• более дорогая и сложная конструкция;
• меньшая надежность при эксплуатации.

Полузависимая подвеска

Полузависимая подвеска или торсионная балка – это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.

Виды независимых подвесок

МакФерсон

Подвеска McPherson – самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.

Двухрычажная передняя подвеска

Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.

Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.

• простота конструкции;
• компактность;
• надежность;
• недорогая в производстве и ремонте.

Двухрычажная передняя подвеска

Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.

Пневматическая подвеска

Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При пневматической подвеске есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.

Гидравлическая подвеска

Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. Гидравлическая подвеска дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Спортивные независимые подвески

Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.

Подвески типа push-rod и pull-rod

Данные устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. В основе – двухрычажная схема. Основная особенность заключается в том, что демпфирующие элементы расположены внутри кузова. Конструкция данных типов подвески очень схожа, отличие заключается лишь в расположении воспринимающих нагрузку элементов.

Различие спортивных подвесок push-rod и pull-rod

Спортивная подвеска push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.

Такая конструкция снижает центр тяжести и обеспечивает лучшую устойчивость автомобиля. Подвеска pull-rod имеет более низкий центр тяжести, чем push-rod. Однако на практике их общая эффективность примерно одинакова.

Источник статьи: http://techautoport.ru/hodovaya-chast/podveska/podveska-avtomobilya.html