как работает ходовая часть автомобиля
Что такое ходовая часть автомобиля и ее неисправности
Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.
Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.
Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.
Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.
Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.
Зависимая подвеска. Типы, особенности конструкции
Всего на автотранспорте применяется два вида подвески – зависимая и независимая. На данный момент такой тип подвески, как зависимая — считается вроде и устаревшей, однако применяется она еще достаточно широко на грузовых авто, полноразмерных рамных внедорожниках и обычных легковых авто. Такое применение на транспорте зависимая подвеска получила из-за простоты и надежности конструкции.
Рессорная подвеска
Основным элементом данной подвески является рессора. Состоит она из пакета листов пружинистой стали, немного загнутой в дугу. Причем этот пакет зачастую имеет пирамидальную форму. Своими концами рессора крепится к раме авто, а к ее центральной части крепится ось. На авто применяется по две рессоры, установленные ближе к колесам. Эти рессоры, благодаря пружинистой стали воспринимают на себя неровности дороги, позволяя перемещаться колесу относительно кузова.
Задняя зависимая подвеска переднеприводного автомобиля
Однако в этом есть и негативное качество – работа рессоры сопровождается инерционными колебательными движениями. То есть, при восприятии неровности дороги рессора получает энергию, которая приводит к ее колебательным движениям. И хоть со временем амплитуда колебаний будет снижаться, пока не затухнет, но они будут передаваться на раму. Автомобиль будет раскачиваться даже по ровной дороге после прохождения неровности.
Чтобы значительно сократить время колебания рессоры, в конструкцию подвески включены амортизаторы, которые и поглощают колебательную энергию. Если по-простому, то амортизатор останавливает рессору после неровности, не давая ей раскачивать авто.
Пружинная подвеска
Существует еще один тип зависимой подвески – пружинная. В этой подвеске вместо рессор применяются винтовые пружины. Они более удобны в применении, поскольку обладают значительно меньшими габаритами.
Видео: Ходовая часть автомобиля
Но здесь тоже есть свою нюансы. Если рессора сама выступала в качестве крепежного элемента, соединяющего раму с осью колеса, то пружина в таком качестве выступать не может. Поэтому в конструкцию пружинной подвески включена система тяг и рычагов, которые шарнирно соединяют кузов с осью (балкой, мостом).
Пружина, как и рессора, тоже в результате воздействия на нее получает инерционные колебательные движения, поэтому без использования амортизаторов в такой подвеске не обошлось.
Были и другие виды зависимой подвески, к примеру, торсионная, однако она широкого применения на автотранспорте не получила.
Основным недостатком зависимой подвески является частичная передача перемещения одного колеса относительно кузова на второе. Колеса закреплены на оси, и она передает эти перемещения. Поэтому зависимая подвеска не очень подходит для установки на управляемую ось.
Но она еще широко используется на задней оси, как ведущей, так и ведомой. На рамных внедорожниках последних поколений все еще встречается рессорная подвеска. Пружинную же подвеску часто используют на легковых переднеприводных авто. Причем в технических характеристиках авто не всегда указывается, что задняя подвеска – зависимая, зачастую ее называют подпружиненной балкой.
Независимая подвеска. Устройство, особенности
Второй тип подвески – независимый, характеризуется тем, что каждое колесо оси имеет свою систему крепежа и гашения колебаний, которая не передает движения одного колеса на другое. По сути, в независимой подвеске отсутствует ось колес (балка, мост) как таковая.
Самое большое распространение получила независимая подвеска типа «МакФерсона». Схема такой подвески достаточно проста – ступица колеса шарнирно крепится к кузову авто посредством рычагов. Типов этих рычагов и их расположение может отличаться. Встречаются А-образные рычаги, одинарные, сдвоенные, нижние верхние. Самая простая независимая подвеска состоит из одного нижнего рычага.
Дополнительно ступица крепится к кузову амортизационной стойкой, выполняющей еще и роль поворотного кулака. Основными элементами этой стойки является винтовая пружина и амортизатор. Сама стойка – это корпус, в который помещен амортизатор, а поверх стойки расположена пружина.
Вверху стойка упирается в кузов. Между ними установлена подушка стойки, на которую она и опирается. Установленный внутри упорный подшипник дает возможность вращаться стойке вокруг оси. Благодаря этому осуществляется возможность поворота колеса.
Как бы отлично не работала амортизационная стойка, существует возможность передачи колебаний на кузов. Это может привески к поперечному раскачиванию кузова. Чтобы этого не произошло, в конструкцию включен стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий обе подвески колес. Работая на скручивание этот стабилизатор гасит поперечные колебания.
Это основные элементы независимой подвески. Но имеется и большое количество вспомогательных элементов, без которых не обойтись. Таким элементом, к примеру, является подушка стойки. Также к ним относятся все резинотехнические элементы:
Все они тоже задействованы в гашении колебаний. Сайлентблоки, шаровые опоры и втулки помещаются везде, где производится соединение элементов подвески – рычагов с кузовом и ступицей, стабилизатора поперечной устойчивости со ступицами и подрамником и т. д.
Основные неисправности и диагностика подвески
Поскольку подвеска, какой бы она не была – зависимой или независимой, осуществляет перемещение колес относительно кузова и гасит все колебания, то она испытывает значительные нагрузки, приводящие к выходу из строя того или иного элемента.
В зависимой подвеске самыми распространенными неисправностями является потеря работоспособности амортизатора из-за утечки масла, физическое его повреждение. Также зачастую приходится менять все резинотехнические элементы, которые тоже присутствуют в данном типе подвески. Со временем происходит «старение» резиновой составляющей – она садится, начинает расслаиваться. Вполне возможно и разрушение рессор или пружин, из-за значительных нагрузок они могут лопнуть.
В независимой подвеске неисправности те же:
Поэтому за подвеской следить нужно постоянно, своевременно проводить замену расходных материалов, контролировать состояние амортизаторов, пружин и рессор.
Ходовая часть: устройство,принцип работы,ремонт,диагностика
Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.
Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.
Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.
Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.
Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.
УСТРОЙСТВО ХОДОВОЙ ЧАСТИ
Ходовая часть автомобиля состоит из колес, моста, подвески и рамы или кузова. Может иметь место наличие дополнительных элементов, однако главная роль отдана вышеперечисленным деталям. Каждый элемент играет свою роль, но их общая цель – свести к минимуму колебания, тряску и иные вибрации автомобиля во время езды – в этом и заключается функция ходовой части.
Рама и кузов являются костяком, к которому крепятся основные элементы подвески. Рама принимает участие в формировании ходовой. Для легковых автомобилей используется кузов, и именно к нему крепятся элементы ходовой части, а остальные элементы крепят к каркасу.
Чем прочнее железо кузова, тем лучше автомобиль будет переносить тяготы бездорожья. Остальные участки обшивают профильным листом, который стоек к коррозии.
Подвеска служит для смягчения неровностей и гасит колебания, провоцирующие неровности на поверхности дорожного покрытия за счет исключения жесткого сцепления между кузовом и колесами и других деталей.
Подвеска имеет большой срок службы, однако он зависит от условий эксплуатации автомобиля. Нужно своевременно проводить диагностику и бережно эксплуатировать авто.
Подвески бывают зависимыми и независимыми. Если подвеска зависимая, то задние колеса будут связаны между собой при помощи соединяющей балки. На независимой подвеске соединяющая балка отсутствует.
Мосты служат для соединения двух колес, а также для осуществления опорной функции для остова автомобиля. На легковом авто они крепятся к кузову, на грузовом – к раме. Предназначение мостов – удерживать не только вес самого авто, но и его пассажиров, поэтому материалом для их изготовления служит прочное железо.
Принцип работы
Основную роль в создании комфортной езды, выполняет именно подвеска. Это устройство гасит колебания, возникающие от неровной поверхности.
Когда колесо попадает в яму – машина не должна перевернуться, это главная задача для подвески. Колесо опускается вниз, тем самым растягивая амортизатор, который крепится к подвеске. После выхода из ямы – амортизатор становится на прежнее место и находится там в процессе небольших колебаний.
Колеса соединены с подвеской наглухо с одной стороны, но с другой стороны – нет. Важно, чтобы автомобиль даже при небольших колебаниях дороги (спусках или подъемах) – шел ровно, поэтому подвеска, взаимодействуя с остальными частями, будет выполнять такую работу.
Ходовая позволяет автомобилю передвигаться, при этом создает комфортные условия для водителя и пассажиров. Знание системы в целом, схемы ее работы и ее составных элементов – не обязательно для каждого водителя, но если вы все это знаете – это поможет правильно управлять машиной и справиться с любыми трудностями, возникающими на дороге. Устройство этой части – не так сложно, как кажется, о нем может рассказать любой специалист на станции ТО или даже знакомый водитель, но лучше обратиться к руководству по вашему автомобилю, чтобы знать детали именно вашей модели. Удачи и берегите свой автомобиль!
Причины поломок ходовой части автомобиля
Регулярные нагрузки на различные элементы ходовой части, которые не прекращаются даже после остановки движения, могут привести к различным поломкам. Если автомобиль начинает испытывать затруднения при прохождении на большой скорости поворотов или для его удержания на проезжей части требуются большие усилия, велика вероятность того, что необходим ремонт ходовой части автомобиля. Еще один показатель – кузов может колебаться и раскачиваться при торможении, и на поворотах. Причина может крыться в вышедших из строя амортизаторах, сломанных рессорах или элементах подвески. Ощущается вибрация при движении.
Вибрация может возникнуть из-за задних амортизаторов, которые изношены; поврежденных рессор; из-за того, что давление в шинах не соответствует определенным нормам; или того, что подшипники ступиц колес в плохом состоянии. В процессе движения автомобиля начинает стучать подвеска. Проблема может возникнуть из-за ослабления болтов крепления или деформированных дисков колес. Стук и скрип амортизаторов возникает по причине их поломки; ослабления крепления резервуара или поршня, а также утечки жидкости. Скрип при торможении на поворотах. Как правило, такой скрип возникает из-за неисправности амортизаторов или стабилизатора поперечной устойчивости. Начинает подтекать жидкость из амортизаторов. Такое возможно вследствие разрушения сальников штока или попадания на уплотнительные кромки посторонних механических частиц.
Самые распространенные проблемы связанные с ходовой частью
Чаще всего встречаются следующие поломки ходовки:
Если наблюдается хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, необходимо срочно предпринять меры.
Диагностика ходовой части автомобиля и ее ремонт
Как только возникают малейшие подозрения, что ходовая часть работает неисправно, необходимо доставить автотранспортное средство в сервис, где специалисты продиагностируют его, используя специально предназначенное для этого оборудование. Чем чаще эксплуатируется автотранспортное средство, тем более внимательно необходимо следить за его ходовой частью, диагностику которой, желательно делать через каждый 30 тысяч километров. Следует помнить, что к ремонту ходовой части нужно подходить ответственно. Конечно, можно просто заменить все детали, но в этом случае, стоимость ремонта будет достаточно высока. Оптимальным вариантом станет проведение диагностики и выявление списка непригодных элементов.
Диагностика ходовой части автомобиля включает в себя: осмотр амортизаторов, рычагов, пружин, опорных чашек; проверку рулевых наконечников, шаровых опор; состояние узлов; проверку ступичных подшипников; проверку герметичности тормозной системы и гидросистем машины; определение степени износа дисков, шлангов, тормозных колодок и барабанов. Регулярная диагностика позволяет выявить неполадки ходовой части автомобиля на ранней стадии, когда отсутствуют четко выраженные признаки сбоя в работе каких-либо элементов. После проверки всех неисправностей, мастера помогут определить проблемы, которые могут возникнуть у автомобиля в будущем и предотвратить их появление. На основе диагностики специалисты составляют перечень необходимых ремонтных работ и приступают к их выполнению.
Устройство ходовой части автомобиля
Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, причем с определенным уровнем комфорта, 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. Ходовая часть состоит из передней подвески, задней подвески, колес и шин.
Подвеска колес автомобиля
Подвеска предназначена для смягчения и гашения колебаний передаваемых от неровностей дороги на кузов автомобиля. Благодаря подвеске колес кузов совершает вертикальные, продольные, угловые и поперечно-угловые колебания. Все эти колебания определяют плавность хода автомобиля.
Давайте разберемся с тем, как в принципе колеса автомобиля связаны с его кузовом. Даже если вы никогда не ездили на деревенской телеге, то, глядя на нее через экран телевизора, вы можете догадаться о том, что колеса телеги жестко закреплены к ее «кузову» и все проселочные «колдобины» отзываются на седоках. В том же телевизоре (в сельском «боевике») вы могли заметить, что на большой скорости телега рассыпается и происходит это именно из-за ее «жесткости».
Чтобы наши автомобили служили подольше, а «седоки» чувствовали себя получше, колеса не жестко связаны с кузовом. К примеру, если поднять автомобиль в воздух, то колеса (задние вместе, а передние по отдельности) отвиснут и будут «болтаться», подвешенные к кузову на всяких там рычагах и пружинах.
Вот это и есть подвеска колес автомобиля. Конечно, шарнирно закрепленные рычаги и пружины – «железные» и выполнены с определенным
запасом прочности, но эта конструкция позволяет колесам перемещаться относительно кузова. А правильнее сказать – кузов имеет возможность
перемещаться относительно колес, которые едут по дороге.
Подвеска может быть зависимой и независимой.
Зависимая подвеска это когда оба колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой. При наезде на неровность дороги одного из колес, второе наклоняется на тот же угол.
Независимая подвеска это когда колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом. При наезде на неровность дороги, одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.
В современных подвесках, во избежание вышеперечисленных явлений, наряду с упругим элементом используют демпфирующий элемент – амортизатор. Он контролирует упругость пружины, поглощая большую часть энергии колебаний. При проезде неровности пружина сжимается. Когда же, после сжатия, она начнёт расширяться, стремясь превзойти свою нормальную длину, большую часть энергии зарождающегося колебания поглотит амортизатор. Продолжительность колебаний до возвращения пружины в исходное положение при этом уменьшится до 0,5-1,5 циклов.
Надёжный контакт колеса с дорогой обеспечивается не только шинами, основными упругими и демпфирующими элементами подвески (пружина, амортизатор), но и её дополнительными упругими элементами (буферы сжатия, резинометаллические шарниры), а также тщательным согласованием всех элементов между собой и с кинематикой направляющих элементов.
Таким образом, чтобы автомобиль обеспечивал комфорт и безопасность, между кузовом и дорогой должны быть:
Шины первыми в автомобиле воспринимают неровности дороги и, насколько это возможно, в силу их ограниченной упругости, смягчают колебания от профиля дороги. Шины могут служить индикатором исправности подвески: быстрый и неравномерный (пятнами) износ шин свидетельствует о снижении сил сопротивления амортизаторов ниже допустимого предела.
Основные упругие элементы (пружины, рессоры) удерживают кузов автомобиля на одном уровне, обеспечивая упругую связь автомобиля с дорогой. В процессе эксплуатации упругость пружин меняется вследствие старения металла или из-за постоянной перегрузки, что
приводит к ухудшению характеристик автомобиля: уменьшается высота дорожного просвета, изменяются углы установки колёс, нарушается симметричность нагрузки на колёса. Пружины, а не амортизаторы удерживают вес автомобиля. Если дорожный просвет уменьшился и автомобиль «просел» без нагрузки, значит, пришло время менять пружины.
Дополнительные упругие элементы (резинометаллические шарниры или буферы сжатия) отвечают за подавление высокочастотных колебаний и
вибраций от соприкосновения металлических деталей. Без них срок службы элементов подвески резко сокращается (в частности в амортизаторах: из-за усталостного износа клапанных пружин). Регулярно проверяйте состояние резинометаллических соединений подвески. Поддерживая их работоспособность, Вы увеличите срок службы амортизаторов.
Направляющие устройства (системы рычагов, рессоры или торсионы) обеспечивают кинематику перемещения колеса относительно кузова.
Задача этих устройств в том, чтобы сохранять плоскость вращения колеса двигающегося вверх при сжатии подвески и вниз при отбое) в положении близком к вертикальному, т.е. перпендикулярно дорожному полотну. Если геометрия направляющего устройства нарушена, поведение автомобиля резко ухудшается, а износ шин и всех деталей подвески, в том числе и амортизаторов, значительно ускоряется.
Демпфирующий элемент (амортизатор) гасит колебания кузова, вызванные неровностями дороги и инерционными силами, а следовательно, уменьшает их влияние на пассажиров и груз. Он также препятствует колебаниям неподрессоренных масс (мосты, балки, колёса, шины, оси, ступицы, рычаги, колёсные тормозные механизмы) относительно кузова, улучшая тем самым контакт колеса с дорогой.
Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля предназначен для повышения управляемости и уменьшения крена автомобиля на поворотах. На повороте кузов автомобиля одним своим боком прижимается к земле, в то время как второй бок хочет уйти «в отрыв» от земли. Вот в отрыв-то ему и не дает возможности уйти стабилизатор, который, прижавшись к земле одним концом, вторым своим концом прижимает и другую сторону автомобиля. А при наезде какого-либо колеса на препятствие, стержень стабилизатора закручивается и стремится побыстрее вернуть это колесо на свое место.
Передняя подвеска на примере автомобиля ВАЗ 2105
Ходовая часть автомобиля, узлы и механизмы
Ходовая часть автомобиля — комплекс узлов и механизмов, основным назначением которых является перемещение транспортного средства с условием погашения вибраций, тряски и прочих факторов негативно влияющих на уровень комфорта.
Элементы ходовой части транспортного средства объединяют кузов и колеса машины, уменьшают раскачивание, принимают и обеспечивают передачу действующих сил.
В процессе движения автомобиля люди, которые находятся в салоне, ощущают на себе различные типы колебаний:
В роли «гасителей» быстрых колебаний выступают сидения, резиновые опоры (КПП и мотора), а также другие «смягчающие» элементы.
От второго типа колебаний (медленных) защищают элементы ходовой части транспортного средства — узлы подвески, покрышки и прочие.
Конструктивно в состав ходовой части машины входит:
Ниже рассмотрим каждую составляющую с позиции функций и особенностей предметно.
Подвеска автомобиля
Главным назначением подвески автомобиля является подавление и уменьшение колебаний, возникающих при попадании ТС в ямы или при наезде на подъемы дорожного покрытия. Благодаря действию подвески, подобные явления эффективно гасятся.
Кузов осуществляет различные типы колебаний — поперечно-угловые, продольные, угловые и вертикальные. Их характеристики формируют общую плавность перемещения транспортного средства для пассажиров и водителя в салоне.
Отдельного внимания заслуживает тип связи колес и кузова автомобиля.
Люди, которые хотя бы раз в жизни ездили на деревянной телеге, ощутили на себе «прелести» движения по неровному покрытию.
Это легко объяснить, ведь колеса этого средства для передвижения жестко сидят на «основе», а выбоины и ямы передаются «пассажирам».
По телевизору можно наблюдать картину, когда при увеличении скорости движения телега буквально разваливается.
Причиной является именно жесткость, из-за которой элементы ходовой части получают огромную нагрузку.
Для продления срока службы современных транспортных средств и повышения уровня комфорта «наездников» кузовная часть и колеса автомобиля не имеют жесткой связи.
Это легко подтвердить, если поднять ТС на определенно расстояние от земли и подергать за колеса — они будут свободно перемещаться и слегка отвиснут.
Это обусловлено особым типом крепления с помощью специальных пружин и рычагов.
Группа механизмов, обеспечивающих «гибкую» связь, относятся к подвеске.
Ее элементы (пружины и рычаги) изготовлены из металла и имеют определенный уровень прочности.
Но при изготовлении автомобиля предусматривается определенный запас, позволяющий колесам перемещаться по отношению к кузовной части в определенных плоскостях.
Если быть точнее, обеспечивается свобода перемещения кузова по отношению к колесам, движущимся по дорожному покрытию.
Подвеска — элемент ходовой части автомобиля, который может быть двух видов:
Недостаток жесткого крепления очевиден. Почти все неровности дорожного покрытия передаются кузову автомобиля, а далее — людям в салоне.
В роли спасителя выступают только шины, которые берут на себя «удар». При такой конструкции кузов сильнее раскачивается и с более высоким ускорением.
Добавление в конструкцию ходовой части упругой составляющей (рессора или пружин) позволяет более эффективно гасить удары от неровного дорожного покрытия.
Недостаток в том, что машина начинает раскачиваться, а сами колебания сохраняются в течение продолжительного времени. В итоге машина менее управляема, а движения становятся опасными.
Авто с таким типом подвески будет раскачиваться во всех направлениях, что повышает риск «пробоя». Он может возникнуть в случае совпадения двух составляющих — толчка от дорожного покрытия и работы подвески из-за продолжительного колебания.
Сегодня элементы ходовой части более продуманы. В конструкцию подвески входят не только упругие, но и демпфирующие узлы — амортизаторы.
В задачу последних входит контроль работы пружины и гашение чрезмерных колебательных движений.
После наезда на неровность происходит сжатие пружины, а в процессе расширения большую часть энергии принимает на себя амортизатор автомобиля.
Он не дает пружине растянуться на длину, которая больше положенной. Как следствие, колебательный процесс имеет ограниченный характер — в среднем одно 0,5 до 1,5 циклов.
Элементы ходовой части, обеспечивающие качественный контакт с покрытием
Бытует мнение, что качество контакта с поверхностью дороги зависит только от покрышек, упругих и демпфирующих узлов (амортизатора, пружин).
На практике не меньшее значение имеют дополнительные элементы ходовой части, взаимодействующие друг с другом и кинематикой направляющих устройств.
Так, для обеспечения достаточного уровня безопасности и комфорта в промежутке между кузовом и покрытием должны находиться следующие элементы:
Мы рассмотрели основные элементы ходовой части автомобиля, которые конструктивно отличаются друг от друга на разных моделях машин, но в итоге несут в себе основное назначение – обеспечить комфортное и безопасное движение транспортного средства.
Из чего состоит ходовая часть автомобиля
Ходовая часть автотранспортного средства включает в себя ряд узлов и механизмов, которые в совокупности обеспечивают передвижение машины относительно дороги и снижают до необходимого уровня такие явления, как тряска, вибрации и раскачивание. Именно от ходовой части во многом зависит уровень комфортности во время езды для водителя и пассажиров.
Можно выделить три крупные составляющие ходовой автомобиля:
- несущая основа (остов);
- движитель (не путать с двигателем!);
- подвески.
Рассмотрим подробнее устройство и функциональное назначение каждой из этих составляющих.
Остов
В качестве несущего элемента может служить рама или кузов. В грузовых транспортных средствах роль остова выполняет обычно рама. В легковых автомобилях несущим является кузов, конструкция которого может быть рамной или безрамной. Использование рамы позволяет дополнительно снизить уровень вибраций в салоне и повысить комфортность. С другой стороны, безрамный кузов имеет меньшую массу, что положительно сказывается на ходовых качествах и экономичности машины.
Кузов легкового авто может иметь до трех функциональных отделений — моторный отсек, салон и багажник. Во многих моделях багажник как отдельный отсек отсутствует. А иногда все три отделения объединены в один объем.
Движитель
В общем случае движитель — это преобразователь определенного вида энергии в работу по перемещению. Движителем может быть парус, весла, гребной или воздушный винт, сопла реактивного двигателя, электромагнитное поле и многое другое. В наземном транспорте в качестве движителя обычно используются колеса или гусеницы, реже — другие устройства, например, шагающие механизмы.
В легковых автомобилях и большинстве грузовиков используются пневматические колеса, состоящие из обода, диска и шины. На автобусы и большегрузный транспорт устанавливают бездисковые колеса.
Диски
Для легковых машин обычно применяют неразборные диски. В такой конструкции обод приварен к диску с помощью точечной сварки. Диски со съемным ободом встречаются у автомобилей повышенной проходимости. Иногда в дисках делают вырезы для уменьшения их массы и улучшения охлаждения тормозных механизмов.
Колесные диски производят из легких сплавов на основе алюминия или магния либо из стали. Стальными дисками комплектуется большинство автомобилей, сходящих с заводских конвейеров. Их отличает невысокая стоимость и пластичность — при ударе они не трескаются, а деформируются и при этом играют роль демпфера для деталей подвески и рулевого управления, снижая вероятность их повреждения. Во многих случаях деформированный стальной диск возможно восстановить. К недостаткам стальных дисков нужно отнести значительную массу и подверженность коррозии.
Легкосплавные диски изготавливаются методом литья или ковки. Литые диски уменьшают вес колёс и в целом снижают неподрессоренную массу, это приводит к уменьшению нагрузки на подвеску и благоприятно сказывается на плавности хода, устойчивости и управляемости автомобилем. Однако по прочности литые диски уступают стальным, при сильном ударе они могут треснуть и разрушиться. Особенно это относится к магниевым дискам, которые к тому же не выделяются высокими антикоррозионными свойствами.
Кованые диски из легких сплавов имеют наименьшую массу, их отличает высокая прочность и стойкость против коррозии. Их широкое применение сдерживается сложностью изготовления и высокой стоимостью.
Посадочное место для шины — полка обода. Для камерных шин она имеет наклон несколько градусов относительно горизонтальной плоскости, в конструкции для бескамерных шин угол наклона полки составляет примерно 15 градусов. По уровню полок определяется монтажный диаметр диска.
По бокам обода имеются упоры для бортов шины — так называемые закраины, расстояние между ними соответствует ширине обода. Этот размер в норме должен составлять 70. 75% процентов от ширины профиля шины. Отклонение в ту или другую сторону ухудшит ходовые качества транспортного средства.
Еще одним важным параметром диска является вылет — расстояние между его вертикальной плоскостью симметрии и плоскостью контакта со ступицей. Вылет должен быть в пределах, рекомендованных автопроизводителем, иначе ухудшится управляемость, особенно при торможении.
Кроме ширины обода, диаметра и вылета при выборе колесных дисков нужно учитывать размер центрального отверстия, а также количество, расположение и диаметр крепежных отверстий.
В интернет-магазине Китаец вы можете подобрать колесные диски для автомобилей китайских брендов. Здесь же можно приобрести ступицы и ступичные подшипники.
Шины
Шины обеспечивают необходимое сцепление с дорожным покрытием и минимизируют влияние неровностей дороги на подвеску и кузов. Сглаживание ударов происходит благодаря эластичности резины и упругим свойствам сжатого газа внутри шины. В шину, как правило, закачивается обычный воздух, иногда азот. О том, стоит ли накачивать шины азотом, можно почитать в соответствующей статье.
По методу герметизации шины подразделяются на камерные и бескамерные. Камерная шина состоит из наполняемой воздухом резиновой камеры и покрышки. У камеры имеется вентиль, который выводится наружу через отверстие в колесном диске. Такая конструкция еще изредка встречается, но уже устарела и обречена на полное исчезновение в обозримом будущем.
Практически все выпускаемые в наше время автомобили комплектуются бескамерными шинами, имеющими на своей внутренней поверхности специальный слой, который обеспечивает герметичность и препятствует утечке сжатого воздуха через микропоры покрышки. Борта таких шин имеют уплотнения для герметизации в посадочной зоне на полках обода. Вентили монтируются в специальные отверстия в ободе.
Бескамерные шины легче, надежнее и долговечнее камерных. Однако снимать и устанавливать их следует аккуратно. Если повредить боковой борт обода, герметичность шины может нарушиться. Лучше воспользоваться услугами шиномонтажной мастерской, в которой имеется соответствующее оборудование.
Для изготовления шин используется резина и корд (металлический, полимерный или текстильный). В зависимости от расположения нитей корда бывают шины с диагональным и радиальным каркасом. В легковом автотранспорте используются в основном шины радиальной конструкции, которые имеют ряд преимуществ в сравнении с диагональными.
Шины отличаются также погодными условиями использования, профилем, типоразмером, рисунком протектора, индексом скорости, допустимой нагрузкой и целым рядом других параметров. Подробнее о том, как правильно подобрать шины для автомобиля, можно почитать здесь. Выбору зимней резины посвящена отдельная статья.
Подвеска
Назначение и разновидности
Подвеска является промежуточным звеном между колесами и несущим остовом. Ее основное функциональное назначение — смягчать негативное воздействие от ударов о неровности дорожного полотна, гасить возникающие колебания кузова и обеспечивать плавность движения транспортного средства. Благодаря подвеске связь кузова с колесами становится упругой, двигатель, коробка передач и другие узлы меньше подвергаются тряске, а находящиеся в салоне люди чувствуют себя достаточно комфортно. Исправная и правильно работающая подвеска улучшает управляемость автомобилем и повышает его устойчивость в движении.
Обычно выделяют две основные разновидности подвесок — зависимые и независимые. У зависимой два колеса одной оси связаны друг с другом и смещаются в пространстве вместе с осью. В результате, если одно из колес попадает, например, на подъем и наклоняется, другое колесо этой же оси наклонится на такой же угол. У независимой подобная жесткая связь отсутствует, колеса могут наклоняться, подниматься и опускаться независимо одно от другого.
О преимуществах и недостатках зависимой и независимой подвески и о том, какая лучше, можно прочитать в этой статье.
В легковых авто зависимая подвеска встречается только на задней оси. На передней устанавливается только независимая подвеска. Наибольшее распространение получила система МакФерсона, благодаря относительной простоте конструкции и невысокой стоимости при достаточно хороших кинематических свойствах. МакФерсон к тому же имеет небольшой вес, что очень важно, так как подвески относятся к неподрессоренным массам, а чем меньше соотношение суммарной неподрессоренной и подрессоренной массы автомобиля, тем лучше его ходовые качества — управляемость, плавность хода и отчасти динамика.
В дорогих моделях используют более эффективную многорычажную подвеску.
Существуют и другие разновидности независимой подвески — на продольных рычагах, на двойных поперечных рычагах, на косых рычагах, рессорные, торсионные — но по разным причинам они имеют ограниченное применение.
Конструкция
Любая подвеска включает в себя три основных типа элементов — направляющие, упругие и демпфирующие.
Направляющими элементами являются рычаги, тяги, штанги. Количество рычагов может быть различным, а располагаться они могут вдоль, поперек или под углом к продольной оси автомобиля. Подробнее об устройстве и разновидностях рычагов подвески читайте здесь.
Благодаря упругим элементам — пружинам, рессорам, торсионам, пневмоподушкам — поездка на автомобиле кардинально отличается от езды на телеге. Их применение позволяет чувствовать себя достаточно комфортно даже во время передвижения по дороге не лучшего качества.
В то же время упругие элементы вызывают сильное раскачивание как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости. Без эффективного демпфирования таких колебаний нормально управлять автомобилем практически невозможно да и небезопасно. В роли демпфера выступают телескопические амортизаторы. В прежние времена широко применялись амортизаторы рычажные, но теперь их можно найти разве что в музее.
Принцип действия телескопического гидравлического амортизатора основан на сопротивлении жидкости (масла) при его продавливании через отверстия малого диаметра. Конструкция двухтрубного амортизатора состоит из находящегося внутри цилиндрического корпуса цилиндра, поршня со штоком, клапана сжатия и компенсационного клапана. При вертикальном смещении подвески вниз поршень продавливает масло через пластину с отверстиями из одной трубки в другую. Вязкость масла определяет инерционность перетекания, иными словами, сжатие будет замедленным. Жидкость из полости под поршнем перетечет в полость над ним. Когда поршень будет возвращаться вверх, аналогичный процесс пройдет в обратном направлении.
Существуют также однотрубные амортизаторы, в которых используется закачанный под большим давлением газ. О том, как проверить исправность амортизаторов, можно прочитать здесь.
Все элементы ходовой части работают в напряженном режиме, особенно сильные нагрузки периодически испытывают подвески. Поэтому иногда даже весьма надежные детали способны выйти из строя. О том, какие признаки говорят о возможных проблемах с ходовой, читайте в этой статье.
Если же возникла необходимость приобрести запчасти, это можно сделать в интернет-магазине Китаец. Здесь есть широкий выбор амортизаторов различных производителей, пружин, рычагов и других деталей подвески. Также можно подобрать запчасти и для других узлов и систем вашего автомобиля.
Передняя подвеска автомобиля: устройство, назначение и принцип работы
Сегодня займемся рассмотрением устройства передней подвески автомобиля, из каких деталей она состоит, какие типы существуют. Зачем она нужна, как её самостоятельно диагностировать, что делать, если появился стук. Как она работает.
Сегодня рассмотрим большой вопрос, поэтому некоторые моменты, которые требуют пристального внимания, затронем в другой статье. Пишите в комментариях, если эта тема вам интересная.
Назначение передней подвески
Основное предназначение – обеспечить комфортное и безопасное перемещение пассажиров и грузов в автомобиле. Она соединяет колеса с кузовом машины.
Комфорт
Если бы не было передней и задней подвески в автомобиле, то все неровности дорожного покрытия передавались бы на кузов. В салоне было не комфортно ездить, все удары от дороги пассажиры чувствовали бы «пятой точкой».
Представьте себе телегу. Поездка по кочкам на таком транспортном средстве превращается в «зубодробительное» приключение. Поэтому в устройстве подвески автомобиля предусмотрены пружины, которые поглощают энергию и смягчают удары от колёс.
Безопасность
Благодаря ей, колеса постоянно прижаты к дорожному полотну. При наезде на кочку, колесо подпрыгивает. В это время оно теряет сцепление с дорогой, автомобиль становиться неконтролируемым. Чтобы минимизировать время отрыва от земли, используют амортизатор. Он придавливает колесо к поверхности.
Это в большей степени важно для передней подвески автомобиля. Так как спереди находятся управляемые колеса, которые задают направление движение транспортного средства, потеря сцепления с дорогой чревато аварией.
Такой же эффект достигается во время прохождения поворотов, особенно на большой скорости. Внутреннее колесо хочет «взлететь» над дорогой. Чтобы не вылететь в кювет, детали передней подвески придавливают колесо и минимизируют крены кузова. Повышается управляемость и безопасность движения.
Представьте, у вас на скорости лопнуло колесо. Если это произойдет сзади, просто услышите хлопок и машина завиляет задом. Если это произойдет спереди, очень трудно будет удержать авто, можно вылететь с дороги. Поэтому, стук в передней подвеске или любая другая её неисправность сильно повлияет на безопасность поездки.
Устройство
В зависимости от типа автомобильной подвески, она состоит из таких основных деталей:
- Пружины или рессоры. Последние устанавливаются на грузовых машинах.
- Амортизаторы. Бывают регулируемые и нет.
- Рычаги. Их в конструкции может насчитываться от 2 до 8 штук. Это зависит от типа передней подвески.
- Стойки и стабилизатор поперечной устойчивости.
- Шаровые опоры, сайлентблоки и втулки.
Все детали передней подвески можно разделить на несколько классов в зависимости от назначения.
Отвечающие за положение колес относительно кузова. К ним относятся рычаги, стойки стабилизатора и сам стабилизатор поперечной устойчивости, шаровые шарниры, сайлентблоки.
Обеспечивающие гашение ударов колеса об дорогу. Пружины, рессоры, торсионные элементы, пневмобаллоны.
Демпфирующие детали. Они должны гасить раскачку кузова при работе упругих элементов. К ним относятся амортизаторы.
Какие типы передней подвески существуют
Различают зависимую и независимую переднюю подвеску. Первый тип в современных авто почти не применяется, а второй встречается повсеместно. Он обладает рядом неоспоримых преимуществ: улучшенная управляемость, повышенный комфорт на неровной дороге, безопасность передвижения.
Среди передних подвесок легкового автомобиля большую популярность заслужила схема Макферсон – с направляющими стойками.
Основное отличие этого типа – совместное использование амортизатора и пружины в едином узле и одного рычага. Амортизационная стойка принимает на себя нагрузки во время движения машины по дороге. Она отвечает за поворот колеса, смягчение и демпфирование ударов. Нижний рычаг только контролирует траекторию колеса. Он распределяет все усилия от него на кузов авто.
Такая схема передней подвески отлично подходит для легковых автомобилей с передним приводом. Потому что точка крепления рычага к ступице находиться ниже оси вращения колёс. Это обеспечивает удобное соединение приводов коробки с колесом.
В таком типе используется стабилизатор поперечной устойчивости торсионного типа. В его конструкции движущимися деталями являются стойки крепления к амортизатору.
Достоинства:
- Простота конструкции и дешевизна изготовления.
- Занимает мало места в подкапотном пространстве машины.
- Небольшое количество деталей подвески обеспечивает простоту диагностики, низкую стоимость эксплуатации и ремонта.
Двухрычажный тип
В такой схеме используется два поперечных рычага. Верхний крепиться к брызговику, нижний – к поперечной балке или подрамнику. Пружина и амортизатор не является единой конструкцией, поэтому менять их проще. Стабилизатор поперечной устойчивости крепится к рычагам, в этой конструкции нет стоек.
Такая схема передней подвески используется в заднеприводных автомобилях, где нет необходимости присоединения приводов коробки передач к колесам. Ярким примером такого типа служит ВАЗ 2107.
Недостатки:
- Больше элементов в конструкции.
- Громоздкость.
- Дороговизна ремонта и обслуживания.
Существует многорычажка, пневмоподвеска на пневмобаллонах, магнитная, с регулируемыми амортизаторами и стабилизаторами. О других типах подвески автомобиля я расскажу в следующий раз.
Как проверить
Диагностику подвески можно провести самостоятельно если услышали стук или посторонний металлический звук. Это нужно делать с определенной периодичностью. Потому что все детали, содержащие в своей конструкции резину, приходят в негодность. Резина имеет свой срок эксплуатации, по истечению которого, она теряет свои упругие свойства.
Первым делом проверяются сайлентблоки и втулки. Наличие на них трещин или разрывом потребует их замены. Частой причиной стука в подвеске является разрушение резино-металлических шарниров.
Диагностика шаровых опор проводится при помощи монтировки. Проверяется наличие люфта пальца и корпуса. Исследуется защитный пыльник. На нём не должно быть трещин и разрывов.
На резиновых втулках проверяется люфт. Если он есть, значит они своё отслужили. Это может привести не только к появлению стука, но ухудшению управляемости автомобиля на дороге. Как говорят: «Машина стала расхлябанной».
Как она работает
При наезде на кочку, переднее колесо автомобиля резко поднимается. Инерция удара передается на пружину или пружинную стойку, смотря какой тип подвески установлен. Пружина, сжимаясь, гасит часть энергии удара, а часть передается на кузов, от чего он начинает подниматься.
Чтобы остановить его, в работу включаются амортизаторы. Они не позволяют ему резко подняться. Происходит гашение энергии разжатия пружин. То же самое происходит, когда кузов авто резко идёт вниз, колесо опускается, и пружины разжимаются. Происходит демпфирование, амортизаторы снижают амплитуду колебания автомобиля.
Рычаги не позволяют колесу смещаться в поперечном и продольном направлении. При помощи их оно соединяется с силовыми элементами кузова. На неровностях, колесо может двигаться только в вертикальном направлении.
При прохождении поворотов на большой скорости, в работу вступает стабилизатор поперечной устойчивости. Он минимизирует крены автомобиля. Сохраняется управляемость и комфорт движения. Эта деталь передней подвески является архаизмом. В современных автомобилях его роль заменяет пневмоподвеска. Компьютер самостоятельно контролирует угол наклона авто и корректирует высоту подъема амортизаторов.
Поделиться:
Источник https://wheelnews.ru/kak-rabotaet-hodovaya-chast-avtomobilya/
Источник https://kitaec.ua/articles/iz-chego-sostoit-khodovaya-chast-avtomobilya/
Источник https://avtoyoutube.ru/perednyaya-podveska-avtomobilya.php