26.03.20г. 932к Устройство автомобилей

ТЕМА ЗАНЯТИЯ: Подвеска и рама автомобиля

Лекционный материал

Рама

Рама автомобиля служит остовом, на котором укреплены все механизмы автомобиля. Она должна обладать высокой прочностью И жесткостью, но в то же время быть легкой и иметь форму, при которой возможно более низкое расположение центра тяжести автомобиля для увеличения его устойчивости.

Рамы могут быть лонжеронные, состоящие из двух продольных балок (лонжеронов), соединенных поперечинами, и хребтовые, состоящие из одной продольной балки с поперечинами.

На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили лонжеронные рамы. В зонах, подвергающихся наибольшим нагрузкам, лонжероны имеют более высокий профиль, а иногда усиливаются местными вставками. Материалом для лонжеронов служат стальные профили (швеллеры). Лонжероны иногда делают выгнутыми в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

На рис. 1 показана лонжеронная рама автомобиля КамАЗ-5320, состоящая из двух 3 и 20 лонжеронов и нескольких поперечин, предназначенных для креплении я отдельных узлов автомобиля. К лонжеронам крепят кронштейны для рессор, подножек и запасного колеса, а также буфера и тягово-сцепное устройство. Буфера предохраняют кузов от повреждения, а тягово-сцепное устройство' используют для буксирования прицепов.

Рис. 11 - Рама автомобиля КамАЗ-5320:

1 - кронштейн крепления переднего буфера; 2 - первая поперечина; 3 - правый лонжерон; 4 - кронштейн передней опоры двигателя; 5 - удлинительная вставка лонжерона переднего моста; 6 - две половины второй поперечины; 7 - кронштейн задней опоры двигателя; 8 - кронштейн крепления поддерживаю шей опоры силового агрегата; 9 - две половины третьей поперечины; 10 - четвертая поперечина; 11 - удлинительная вставка лонжерона промежуточного моста; 12 - две половины пятой поперечины с усиливающими косынками; 13 - удлинительная вставка лонжерона заднего моста; 14 - шестая поперечина; 15 - раскос задней поперечины; 16 - усилительная накладка задней поперечины; 17 - задняя поперечина; 18 - косынка раскоса; 19 - стяжка раскоса задней поперечины; 20 - левый лонжерон; 21 - задний кронштейн передней подвески; 22 - кронштейн крепления верхнего ушка амортизатора; 23 - кронштейн крепления водяного радиатора; 24 -передний кронштейн подвески.

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.
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: Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова. Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения. 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. 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: Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, торсионы, пневмоэлементы и т.д. Демпфирующее устройство — гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы амортизаторов. 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. Стабилизатор поперечной устойчивости — уменьшает поперечный крен кузова. Резино-металлические шарниры — обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки. 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

Плюсы: простая и надежная в эксплуатации; высокая грузоподъемность.

Минусы: плохая управляемость; плохая устойчивость на больших скоростях; меньшая комфортабельность.

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

Плюсы: хорошая управляемость; хорошая устойчивость автомобиля; большая комфортабельность. Минусы: 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.

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. Плюсы: простота конструкции; компактность; надежность; недорогая в производстве и ремонте. Минусы: средняя управляемость.

Рисунок 1 – Подвеска автомобиля ВАЗ 2110

Задание

1.Составить краткий конспект по теме лекции

2.Составить схему подвески автомобиля ВАЗ 2110 и описать ее устройство (рисунок 1)

Отчет представить на электронную почту преподавателя до 20.00 часов 26.03.20г.