Подвеска

Подвеска осуществляет упругую связь кузова автомобиля с мостами или колесами. Подвеска смягчает толчки и удары при движении по неровностям дороги.

Подвеска автомобиля (рис. 44) состоит из трех основных устройств: направляющего 1, упругого 2 и гасящего 3.

Рис. 44. Схема подвески автомобиля

Направляющее устройство подвески определяет характер перемещения колеса относительно кузова и дороги. Направляющее устройство передает продольные и поперечные силы, а также моменты этих сил между колесом и кузовом автомобиля.

Упругое устройство подвески смягчает толчки и удары, передаваемые от колеса на кузов автомобиля при наезде на дорожные неровности. Упругое устройство повышает плавность хода автомобиля, т. е. создает возможность движения без неприятных ощущений и быстрой утомляемости людей и повреждений перевозимых грузов.

Гасящее устройство подвески уменьшает колебания кузова и колес автомобиля, возникающие при движении по неровностям дороги. Гасящее устройство превращает механическую энергию колебаний в тепловую энергию с последующим ее рассеиванием в окружающую среду.

В передней подвеске автомобиля, кроме направляющего, упругого и гасящего устройств, имеется еще одно дополнительное устройство - стабилизатор поперечной устойчивости 4. Стабилизатор уменьшает боковой крен и поперечные угловые колебания кузова автомобиля.

Передняя подвеска автомобиля независимая, рычажно-пружинная, с гидравлическими амортизаторами и стабилизатором поперечной устойчивости. Передние колеса автомобиля подвешены независимо одно от другого, не имеют между собой непосредственной связи, перемещаются в поперечной плоскости, и перемещение одного колеса не вызывает перемещения другого. Ход колес вверх (ход сжатия), обеспечиваемый передней подвеской, составляет 80 мм, а ход колес вниз (ход отдачи)-75 мм.

Направляющим устройством передней подвески (рис. 45) являются нижние 1 и верхние 30 рычаги, упругим устройством - витые цилиндрические пружины 4, гасящим устройством - телескопические гидравлические амортизаторы 9 двустороннего действия, а стабилизатором поперечной устойчивости - упругий П-образный стержень 12. Передняя подвеска смонтирована на поперечине 37, прикрепленной к кузову автомобиля. Между поперечиной и кузовом установлены растяжки 24, которые при движении автомобиля воспринимают продольные силы и их моменты, передаваемые от передних колес на поперечину. Верхние 30 и нижние 1 рычаги подвески установлены поперек автомобиля и имеют продольные оси качания. Ось 39 нижнего рычага прикреплена к трубчатой поперечине 37, а ось 32 верхнего рычага - к кронштейну 2 поперечины. Внутренние концы верхних и нижних рычагов соединены с осями резинометаллическими шарнирами. Верхние 31 и нижние 38 резинометаллические шарниры имеют одинаковое устройство и отличаются только своими размерами. Применение резинометаллических шарниров обеспечивает бесшумную работу подвески и исключает необходимость смазки шарниров. Наружные концы верхних и нижних рычагов подвески соединены с поворотным кулаком 23 шаровыми шарнирами 25 и 13. Шаровые шарниры выполнены неразборными, имеют одинаковое устройство, взаимозаменяемы и в процессе эксплуатации не требуют смазки. Пружина 4 подвески установлена между нижней опорной чашкой 5, прикрепленной к нижнему рычагу, и верхней опорной чашкой 35, соединенной с опорой 34, которая связана с поперечиной подвески. Между концами пружины и опорными чашками установлены виброшумоизолирующие прокладки 36. Амортизатор 9 нижним концом прикреплен к кронштейну 8 опорной чашки 3 с помощью резинометаллического шарнира. Верхний конец амортизатора крепится к кронштейну 27 через резиновые подушки 26. Ход колеса вверх ограничивается буфером сжатия 5, который закреплен на опоре 6, установленной внутри пружины подвески. При статической нагрузке буфер сжатия касается нижней опорной чашки 3 пружины, что обеспечивает его постоянную работу. Упор 7 ограничивает сжатие буфера 5. Ход колеса вниз ограничивается буфером отдачи 29, который установлен в кронштейне 28, соединенном с поперечиной 37 и опорой 34. При ходе колеса вниз буфер отдачи упирается в специальную опорную площадку верхнего рычага 30.

Рис. 45. Передняя подвеска

Стабилизатор поперечной устойчивости представляет собой упругое устройство торсионного типа, установленное поперек автомобиля. Стержень 12 стабилизатора имеет П-образную форму и круглое сечение. Он изготовлен из рессорно-пружинной стали. Средняя часть стержня стабилизатора и его концы крепятся в резиновых опорах 11 обоймами 10 соответственно к кузову автомобиля и кронштейнам опорных чашек 3 нижних рычагов подвески. При боковых кренах и поперечных угловых колебаниях кузова концы стержня стабилизатора перемещаются в разные стороны: один конец опускается, а другой конец поднимается. В результате средняя часть стержня стабилизатора закручивается, уменьшая тем самым крен и поперечное раскачивание кузова автомобиля. Создавая сопротивление крену и поперечным колебаниям кузова, стабилизатор в то же время не препятствует его вертикальным и продольным угловым колебаниям. При таких колебаниях стержень стабилизатора свободно поворачивается в своих опорах.

Задняя подвеска автомобиля зависимая, пружинная, с гидравлическими амортизаторами. Задние колеса автомобиля связаны между собой балкой заднего моста, вследствие чего перемещение одного из колес в поперечной плоскости передается другому колесу. Ход колес вверх (ход сжатия), обеспечиваемый задней подвеской, составляет 100 мм, а ход колес вниз (ход отдачи) - 125 мм. Направляющим устройством задней подвески (рис. 46) являются продольные нижние 3 и верхние 17, а также поперечная 20 штанги, упругим устройством - витые цилиндрические пружины 9, гасящим устройством - телескопические гидравлические амортизаторы 1 двустороннего действия.

Рис. 46. Задняя подвеска

Задний мост соединен с кузовом, автомобиля с помощью четырех продольных 3 и 17 и одной поперечной 20 штанг. Штанги 3 и 20 стальные, трубчатые, а штанги 17 сплошные, круглого сечения. Концы всех штанг, кроме передних концов верхних продольных штанг 17, закреплены в кронштейнах на кузове автомобиля и балке заднего моста. Передние концы штанг 17 закреплены консольно на пальцах 7 на кронштейнах 8. Для крепления всех штанг применены (резинометаллические шарниры 2, обеспечивающие бесшумную работу задней подвески и не требующие смазки в эксплуатации. Пружины 9 подвески установлены между нижними опорными чашками 5, приваренными к балке заднего моста, и верхними опорными чашками 10, 12, связанными с кузовом автомобиля. Между концами пружин и опорными чашками установлены виброшумоизолирующие прокладки 4 и 11. Амортизаторы 1 верхними концами крепятся консольно на пальцах 14 к поперечине 15 кузова автомобиля, а нижними концами - к балке заднего моста. Для крепления амортизаторов применены резинометаллические шарниры. Ход колес вверх ограничивается буферами сжатия 6, которые закреплены на опорах, установленных внутри пружин подвески. Дополнительный буфер 16, закрепленный на кронштейне кузова, при ходе колес вверх ограничивает ход передней части картера заднего моста, исключая при этом касание картером моста и карданным валом пола кузова. Ход колес вниз ограничивается амортизаторами, которые уменьшают перемещение заднего моста при движении его вниз.

Амортизаторы служат для гашения колебаний кузова и колес автомобиля. Гидравлические амортизаторы в результате создаваемого ими сопротивления (жидкостного трения) преобразуют механическую энергию колебаний кузова и колес автомобиля в тепловую энергию, которую рассеивают в окружающую среду. В передней и задней подвесках автомобиля установлены гидравлические амортизаторы телескопического типа, двустороннего действия, которые гасят колебания кузова и колес автомобиля как при ходах сжатия, так и при ходах отдачи. Передние и задние амортизаторы имеют одинаковое устройство и отличаются только длиной и способом крепления. В них заливается амортизаторная жидкость (масло МГП-10) 0,12 л в передний амортизатор и 0,195 л в задний.

Амортизатор (рис. 47) состоит из трех основных узлов: цилиндра 12 с днищем 2, поршня 10 с штоком 13 и направляющей втулки 21 с уплотнениями 17, 18, 20. В поршне амортизатора имеются два ряда сквозных отверстий, расположенных по окружности, и установлено поршневое кольцо 27. Отверстия наружного ряда сверху закрыты перепускным клапаном 24 с ограничительной тарелкой 22, находящимся под воздействием слабой пластинчатой пружины 23, а отверстия внутреннего ряда снизу закрыты клапаном отдачи 29 с дисками 25, 28, гайкой 8, шайбой 26 и с сильной пружиной 9. В днище цилиндра амортизатора расположен клапан сжатия с дисками 3, 4 и пружиной 5, обойма 6 и тарелка 7 которого имеют ряд сквозных отверстий. Цилиндр 12 заполнен амортизаторной жидкостью, вытеканию которой препятствует сальник 18 с обоймой 19, поджимаемый гайкой 15, которая ввернута в резервуар 11 с проушиной 1. Полость амортизатора, заключенная между цилиндром 12 и резервуаром 11, служит для компенсации изменения объема жидкости в цилиндре по обе стороны поршня, возникающего из-за перемещения штока 13 амортизатора, защищаемого кожухом 14.

Рис. 47. Задний амортизатор

При ходе сжатия (колеса и кузов автомобиля сближаются)] поршень 10 движется вниз, и шток 13 входит в цилиндр 12, а защитное кольцо 16 снимает со штока грязь. Давление, оказываемое поршнем на жидкость, вытесняет ее по двум направлениям: в пространство над поршнем и в компенсационную камеру 30, Пройдя через наружный ряд отверстий в поршне, жидкость открывает перепускной клапан 24 и поступает из-под поршня в пространство над ним. Часть жидкости, объем которой равен объему вводимого в цилиндр штока, поступает через клапан сжатия в компенсационную камеру, повышая при этом давление находящегося в камере воздуха.

При ходе отдачи (колеса и кузов автомобиля расходятся) поршень перемещается вверх, и шток выходит из цилиндра амортизатора. Перепускной клапан 24 закрывается, и давление жидкости над поршнем увеличивается. Жидкость через внутренний ряд отверстий в поршне и клапан отдачи 29 поступает в пространство под поршнем. Одновременно под действием давления воздуха часть жидкости из компенсационной камеры также поступает в цилиндр амортизатора. При плавной отдаче клапан 29 закрыт, и жидкость проходит через пазы его дроссельного диска 25. При резкой отдаче скорость движения поршня увеличивается, под действием возросшего давления открывается клапан отдачи 29, и жидкость проходит через него. Клапан отдачи разгружает амортизатор и подвеску от больших нагрузок, возникающих при высокоскоростных колебаниях при движении автомобиля по неровной дороге. Клапан также ограничивает увеличение сопротивления амортизатора в случае возрастания вязкости жидкости при низких температурах.

Сопротивление, создаваемое амортизатором при ходе сжатия, в несколько раз меньше, чем при ходе отдачи: в пять раз для переднего амортизатора и в четыре раза для заднего. Это необходимо для того, чтобы толчки и удары от дорожных неровностей в минимальной степени передавались на кузов автомобиля.