- Устройство передней подвески – какие бывают варианты?
- Назначение и основные элементы подвески
- Наиболее распространённые конструкции и устройство передней подвески
- Подвеска на двойных поперечных рычагах
- Неисправности передней подвески
Большинст
во из Вас, наверное, регулярно посещают деревню и несомненно наблюдали лошадей, запряжённых в телегу, тяжёлый труд сельских рабочих и тому подобное. А кто и сам этим периодически занимается и знает эти ощущения от поездки на телеги, будто бы «лягушонка в коробчонке». А всё потому что телега не наделена каким-либо сглаживающим неровности дороги устройством, а именно подвеской. А теперь на мгновение представьте себе автомобиль только с осями, к которым прикреплены колёса и скорость автомобиля достигает примерно 100 км/ч.
Как будут себя чувствовать пассажиры такого транспортного средства? Несомненно жутко! Именно во избежание этих неприятных ощущений и была придумана и сконструирована автомобильная подвеска, которая устанавливается на все колёса машины. Главное предназначение автомобильных подвесок состоит в связующей функции между кузовом и колёсами и гашении вибраций от недостатков дорожного покрытия. Если говорить в общем, то все автомобильные подвески схожи в своей конструкции, но различаются по способу реализации своих функциональных свойств.
Назначение и основные элементы подвески
В современных легковых автомобилях применяется только технология независимой подвески передних колёс, которая сочетается с такой же независимой, полузависимой и зависимой системой задних колёс. Несмотря на разнообразие схем автомобильных подвесок в наше время, все они состоят из следующих основных элементов:
- Направляющие элементы, которые обеспечивают перемещение колёс по заданной траектории относительно автомобильного кузова. К направляющим элементам относятся шаровые опоры, рычаги, стойки и прорезиненные металлические шарниры.
- Упругие элементы – они обеспечивают необходимое усилие для движения колёс. К упругим элементам относятся рессоры, пружины, пневматические камеры и торсионы.
- Гасящие элементы обеспечивают гашение колебаний от неровностей дорожной поверхности. К гасящим колебания элементам относятся амортизаторы всех типов.
Выше мы изложили достаточно условную классификацию элементов подвески. В разных видах подвесок некоторые детали могут быть наделены несколькими функциями сразу. Давайте для примера рассмотрим рессору, которая применялась ещё два столетия назад в каретах. Рессора в состоянии выполнять роли сразу трёх основных элементов, ведь трение её листов друг о друга способствует эффекту гашения колебаний, а несимметричные участки рессор используются в качестве рычагов. Благодаря этим свойствам рессор и можно объяснить их довольно широкое распространение. Но всё же такое условное разделение на основные элементы позволяет лучше определить зависимость изменившихся характеристик после замены одного из вышеперечисленных элементов подвески.
Подведём краткий итог вышесказанного. Как нам стало ясно, направляющие элементы влияют на положение колёс, упругие элементы характеризуют жёсткость устройства подвески, а то насколько эффективно будут гаситься колебания зависит от амортизаторов.
Наиболее распространённые конструкции и устройство передней подвески
Легковые автомобили современности малого и среднего классов, как правило,
оснащаются подвесками типа Мак-Ферсон. Главной особенностью подвесок данного типа является совместное использование телескопической вертикальной стойки и нижнего рычага. В системе
данного типа, наибольшая нагрузка от веса всего автомобиля передаётся на кузов в месте, где крепится телескопическая стойка, ибо упругий элемент находится непосредственно на стойке. Нижний рычаг, имеющий форму треугольника следит за траекторией перемещения колеса и перенаправляет продольные и поперечные усилия, что возникают во время движения автомобиля, на кузовные элементы. Такая система прекрасно сочетается с передним приводом колёс, потому что ось колёсного вращения проходит выше чем её нижний рычаг.
Преимуществами колёсного узла типа Мак-Ферсон являются следующие:
– конструктивная простота исполнения, за счёт чего значительно уменьшается количество деталей и их масса;
– возможность увеличения пространства моторного отсека;
– нетрудоёмкий процесс ремонта и обслуживания.
Однако идеальных систем, увы не существует, это относится и к Мак-Ферсон. Теперь перечислим её недостатки:
– не оптимальный характер изменения угла развала во время работы;
– при загрузке автомобиля значительно изменяется угол установки колёс;
– нельзя сильно понизить линию капота в силу того, что верхняя точка крепления стоек ограничивает возможность реализации такой затеи.
В автомобилях с передней подвеской данного типа, зачастую в качестве упругих элементов используются пружины. Телескопический амортизатор конструктивно замечательно справляется с функцией направляющего элемента, поэтому штоки амортизаторов увеличены в диаметре. Для того, чтобы изгибающие усилия, что действуют на амортизатор, компенсировались, пружина, зачастую, устанавливается под углом к штоковой оси. С кренами автомобиля во время поворотов борется стабилизатор поперечной устойчивости, предельно минимизируя их. Чаще всего используется стабилизатор торсионного типа, который изготавливается из стального прута с круглым сечением, что изогнут. Загнутые концы стабилизатора через шарниры соединяются со стойками или рычагами передних колёс.
Его промежуточные опоры крепятся на кузове или специально предназначенном подрамнике. Во время того, когда автомобиль начинает крениться, стабилизаторная балка скручивается и перераспределяет излишние усилия со слишком нагруженного колеса на противоположное, менее нагруженное, за счёт чего автомобильный крен уменьшается. Нижний рычаг соединяется с поворотным кулаком путём шаровой опоры. При помощи такого соединения возможно не только регулировать угол между рычагом и поворотным кулаком, но также и поворачивать колесо, если направление движения изменяется. Для облегчения поворота передних колёс в верхней части опорной стойки вмонтирован специальный подшипник. Зачастую применяют упорный шарикоподшипник.
Для обеспечения стойке свободного углового перемещения, её опора содержит специальный элемент, выполненный из резины либо специальный шарнир. Под воздействием каких-либ
о ударных нагрузок на подшипник может происходить его постепенное разрушение, что естественно приводит к нарушению его функционирования. Диагностируется данная проблема достаточно легко: при повороте колёс под нагрузкой возникают посторонние стучащие звуки. А это требует незамедлительной его замены. Кроме того, могут разрушаться и резиновые опоры в процессе эксплуатации транспортного средства.
Подвеска на двойных поперечных рычагах
Такой тип подвески менее распространён нынче чем предыдущий. Зачастую подвеска на двойных поперечных рычагах устанавливается на автомобили подороже, то есть класса выше среднего.
Преимущества такого типа подвески следующие:
– огромные компоновочные возможности;
– возможность получения оптимальной характеристики изменения развала колес при работе;
– при её использовании можно значительно занизить линию автомобильного капота.
Недостатки подвески на двойных поперечных рычагах:
– большие габариты, увеличенное число деталей и масса конструкции;
– слишком трудоёмкие ремонт и обслуживание.
– повышенные нагрузки в местах, где соединяются рычаги, кузов и другие детали, что вынуждает к использованию усиленных шаровых опор и прорезиненных металлических шарниров.
Неисправности передней подвески
- Разного рода шумы и стуки в подвеске могут возникать из-за ослабленных крепёжных болтов, изношенных шарниров, сломанных пружин, неисправных амортизаторов. Для того, чтобы устранить эти неисправности, необходимо подтянуть крепёжные болты на элементах подвески, а вместо деталей и узлов, что вышли из строя, установить новые.
- Повышенный и неравномерный износ покрышек случается по причине того, что изнашиваются шаровые шарниры подвески и колёса приходят в дисбаланс, при нарушении углов установки колёс переднего мосты и неаккуратного стиля вождения. Для того, чтобы ликвидировать неисправность, следует нормализовать углы установки колёс переднего моста, заменить износившиеся детали, провести балансировку колёс и поработать над стилем вождения.
- Если автомобиль начинает уводить в сторону при прямолинейном движении, значит нарушены углы постановки колёс переднего моста, неравномерно накачаны шины, деформированы рычаги передней подвески, пружины разной жёсткости, повреждена верхняя опора телескопической стойки, сломался стабилизатор поперечной устойчивости транспортного средства. Чтобы устранить неисправности, нужно отрегулировать установочные углы колёс переднего моста соответственно рекомендациям компании-производителя, выровнять давление воздуха в передних шинах автомобиля, заменить на новые. Для устранения неисправности необходимо отрегулировать углы установки передних колес в соответствии с рекомендациями завода-изготовителя, выровнять давление воздуха в шинах, а вместо деталей и узлов, что вышли из строя, установить новые.
- Возникновение повышенных вибраций во время движения является следствием дисбаланса передних колёс, появление грыжи на покрышках, деформации дисков колёс, плохого состояния ступичных подшипников, износа шаровых шаровых опор. Чтобы устранить данные неисправности нужно провести балансировку автомобильных колёс переднего моста, заменить вздутые шины и повреждённые колёсные диски, заменить ступичные подшипники и шаровые опоры.
