Лекции по двигателям

Зависимая подвеска представляет конструкцию, при помощи которой колеса связаны между  собой жесткой балкой (задние колеса) и находятся на одной оси. Если автомобиль наедет на неровность одним колесом, то второе наклонится на тот же угол. Рис. 14.2. Схема работы независимой подвески колес автомобиля

Независимая подвеска. Эта конструкция прямо противоположна зависимой подвеске. Она подразумевает, что колеса одной оси автомобиля не связаны жестко между собой (передние колеса). Когда автомобиль наезжает на неровность одним колесом, то положение второго колеса остается неизменным. У подвески есть пружина (рессора), которая смягчает удары и колебания, передаваемые от дороги к кузову. Рис. 14.3. Схема амортизатора 1 - верхняя проушина; 2 - защитный кожух; 3 - шток; 4 - цилиндр; 5 - поршень с клапанами сжатия и «отбоя»; 6 - нижняя проушина; 7 - ось колеса; 8 - кузов автомобиля

Следующий механизм подвески - гасящий элемент подвески или амортизатор (рисунок 14.3). Амортизаторы гасят колебания (посредством сопротивления), которые возникают при перемещении жидкости через калиброванные отверстия из полости «А» в полость «В» и обратно. Это гидравлический амортизатор. Существуют и газовые амортизаторы. В них сопротивление возникает при сжатии газа.

Стабилизатор  поперечной устойчивости автомобиля. Когда автомобиль поворачивается, кузов  одним боком прижимается к  земле, а другим хочет подняться  от земли. Благодаря стабилизатору  этого не происходит. Если машина наезжает на препятствие, стержень стабилизатора начинает закручиваться и возвращает колесо на место. Стабилизатор можно увидеть на рисунке 14.4. Рис.14.4. Передняя подвеска, на примере автомобиля ВАЗ 2105 1 - подшипники ступицы переднего колеса; 2 - колпак ступицы; 3 - регулировочная гайка; 4 - шайба; 5 - цапфа поворотного пальца; 6 - ступица колеса; 7 - сальник; 8 - тормозной диск; 9 - поворотный кулак; 10 - верхний рычаг подвески; 11 - корпус подшипника верхней опоры; 12 - буфер хода сжатия; 13 - ось верхнего рычага подвески; 14 - кронштейн крепления штанги стабилизатора; 15 - подушка штанги стабилизатора; 16 - штанга стабилизатора; 17 - ось нижнего рычага; 18 - подушка штанги стабилизатора; 19 - пружина подвески; 20 - обойма крепления штанги амортизатора; 21 - амортизатор; 22 - корпус подшипника нижней опоры; 23 - нижний рычаг подвески

Углы  установки передних колес (развал-схождение)

Что же такое  углы установки передних колес? Водители называют его «развал-схождение». Для  того, чтобы разобраться, что это означает, представим, как вы отошли на какое-то расстояние от автомобиля по ходу его движения. Если обернуть и присмотреться к колесам автомобиля, то можно заметить, что они установлены таким образом, что немного смотрят друг на друга. Это положение и называют углами установки передних колес. Схема представлена на рисунке 15.1. Рис. 15.1. Углы установки передних колес автомобиля а) схождение (вид сверху) б) развал (вид спереди) в) продольный наклон поворотной оси (кулака)

Углы регулируются с помощью предназначенных для этого шайб в подвеске передних колес. Регулировка происходит путем укорачивания или удлинения боковых тяг в рулевом приводе.

Регулировка углов  нужна для того, чтобы автомобиль ехал прямо, если водитель едет прямо. Ему остается только немного подкорректировать направление движения машины.

Итак, перечислим все необходимые моменты, которые  обеспечивают углы при движении автомобиля:

• устойчивое прямолинейное движение автомобиля,
• уменьшение усилия, прикладываемого к рулевому колесу на повороте,
• качение передних колес на повороте, без проскальзывания,
• самовозврат передних колес в прямолинейное положение по окончании поворота,
• смягчение ударов по подвеске колес от неровностей дороги,
• снятие излишних нагрузок с наиболее ответственных деталей и подшипников.

Для обеспечения  правильной езды автомобиля углы необходимо поддерживать в соответствие с рекомендациями завода-изготовителя.

Колеса  и шины

Колеса являются принимающей стороной крутящего  момента от двигателя. Путем сцепления  с дорогой они способствуют движению автомобиля, принимают удары и толчки из-за неровностей, а затем сглаживают их. Торможение, разгон зависят также от колес. Устройство колес представлено на рисунке 16.1. Оно включает в себя диск с ободом и шины. Рис. 16.1. Колесо легкового автомобиля a) устройство колеса б) уплотняющий буртик на ободе бескамерной шины 1 - диск колеса; 2 - обод; 3 - борт; 4 - камера; 5 - боковина; 6 - корд; 7 - протектор

Диск. К диску  крепится обод, сам диск прикреплен к ступице колеса коническими болтами или гайками.

Шина. Различают  два типа шин: шина камерная и шина бескамерная. Если шина камерная, то ее камера заполняется воздухом. Бескамерная  шина – это покрышка авто.

В свою очередь  сама покрышка состоит из каркаса, проектора, боковин и бортов.

Каркас шины - силовая основа покрышка. Каркас состоит  из нескольких слоев корда (специальный  материал). Этот держит давление сжатого  воздуха изнутри и нагрузку от дороги наружи.

Протектор. Самый  последний слой покрышки. Он непосредственно  соприкасается с дорогой. На протекторе выдавлен определенный рисунок.

Рисунки протектора также бывают разных типов: дорожный, универсальный и специальный. В  зависимости от условий эксплуатации автомобиля (зима, лето), выбирают покрышки с разным рисунком. Рис. 16.2. Расположение нитей корда а) диагональное б) радиальное

Тип шин также  можно разделить в зависимости  от корда. Нити корда могут быть расположены  диагонально и радиально.

Если нити имеют  диагональное расположение, угол их наклона  равен 35-38о. Такое расположение позволяет соединить боковины покрышек по диагонали. Если же нити расположены радиально, то угол их наклона почти прямой. Борта покрышки соединены прямыми нитями. Различное расположение нитей представлено на рисунке 16.2.

Шины для автомобиля необходимо покупать в соответствие с рекомендациями завода-изготовителя.

Основные  неисправности подвески и колес

Шум и стуки  в подвеске. Причина: ослабление болтов крепления, износ шарниров, поломка  пружины, неисправность амортизатора. Способ устранения: подтянуть болты, заменить неисправные детали.

Повышенный и  неравномерный износ шин. Причина: износ шаровых шарниров подвески, дисбаланс колес, нарушение углов  установки передних колес. Способ устранения: регулировка углов установки  передних колес, замена изношенных деталей, восстановить баланс колес.

Увод автомобиля в сторону от прямолинейного движения. Причина: нарушение углов установки  передних колес, неодинаковое давление воздуха в шинах, деформация рычагов  передней подвески, разная жесткость  пружин, неисправность верхней опоры одной из телескопических стоек, поломка стабилизатора. Способ устранения: регулировка углов установки передних колес, давления воздуха в шинах, замена неисправных деталей.

Повышенные вибрации при движении. Причина: дисбаланс  колес, вздутие на боковине шины, повреждение дисков колес, износ подшипников ступиц колес, шаровых опор рычагов подвески. Способ устранения: восстановление баланса колес, замена неисправных механизмов.

Рулевое управление

Рулевое управление обеспечивает движение автомобиля в заданном водителем направлении. Элементами рулевого управления являются рулевой механизм и рулевой привод.

С помощью рулевого механизма происходит увеличение и  передача на рулевой привод усилия, которое водитель прилагает к  рулевому колесу, когда совершает поворот автомобиля. В России производят автомобили с механизмами червячного и реечного типа.

На рисунке 17.1 представлена схема управления механизмом червячного типа.

Элементами этого  механизма являются:

• рулевое колесо с валом,
• картер червячной пары,
• пара «червяк-ролик»,
• рулевая сошки.

 
Рис. 17.1. Схема рулевого управления с механизмом типа «червяк-ролик» 1 - рулевое колесо; 2 - рулевой вал  с «червяком»; 3 – «ролик» с  валом сошки; 4 - рулевая сошка; 5 - средняя тяга; 6 - боковые тяги; 7 - поворотные рычаги; 8 - передние колеса автомобиля; 9 - маятниковый рычаг; 10 - шарниры рулевых тяг

Пара «червяк-ролик» располагается в картере и  находится в постоянном взаимодействии друг с другом. По отдельности червяк представляет собой нижний конец рулевого вала, а ролик расположен на валу рулевой сошки. Когда рулевое колесо крутится, ролик скользит по зубьям червяка, и из-за этого рулевая сошка начинает поворот. Усилие следует по пути к рулевому приводу, а от него на управляемые колеса.

С помощью рулевого привода происходит передача усилия от рулевого механизма на управляемые колеса. Управляемые колеса поворачиваются на неодинаковые углы. Это нужно для того, чтобы колеса не проскальзывали по дороге. При повороте колеса описывают разные окружность, центр поворота у них один, поэтому внешнее колесо должно быть повернуто на больший угол. Такой поворот достигается рулевой трапецией. Трапеция состоит из рулевых тяг с шарнирами и поворотных рычагов.

Итак, рулевой привод – это механизм автомобиля, который состоит из:

• правую и левую боковые тяги,
• среднюю тягу,
• маятниковый рычаг,
• правый и левый поворотные рычаги колес.

 
Рис. 17.2. Схема рулевого управления с механизмом типа «шестерня-рейка» 1 - рулевое колесо; 2 - вал с приводной  шестерней; 3 - рейка рулевого механизма; 4 - правая и левая рулевые тяги; 5 - поворотные рычаги; 6 - направляющие колеса

Теперь перейдем к рассмотрению рулевого механизма  реечного типа (рисунок 17.2). Отличие  от червячного заключается в применении пары «шестерня–рейка». То есть, когда водитель поворачивает руль, то он поворачивает шестерню, а она перемещает рейку вправо/влево и передает усилие на рулевой привод.

Рулевой привод в этом механизме более прост  и состоит из двух тяг. Эти тяги служат для передачи усилия на поворотные рычаги и колеса вращаются вправо/влево.

Основные  неисправности рулевого управления

Увеличенный люфт рулевого колеса, стуки. Причина: ослабление крепления картера рулевого механизма, рулевой сошки или кронштейна маятникового рычага, износ шарниров рулевых тяг или втулок маятникового рычага, износ пары «червяк-ролик» или «шестерня-рейка», нарушение регулировки ее зацепления. Способ устранения: регулировка крепления и зацепления в передающей паре, замена изношенных деталей.

Тугое вращение рулевого колеса. Причина: неправильная регулировка зацепления в передающей паре, отсутствие смазки в картере рулевого механизма, нарушение углов установки передних колес. Способ устранения: регулировка зацепления, наполнение смазкой картера, регулировка углов установки передних колес.

Тормозная система

Тормозная система (рисунок 18.1) используется в автомобиле для того, чтобы можно было его  остановить, уменьшить скорость движения, удержать от самопроизвольного движения во время стоянки (стояночная тормозная  система). Рис. 18.1. Общая схема тормозной системы 1 - передний тормоз; 2 - педаль тормоза; 3 - вакуумный усилитель; 4 - главный цилиндр гидропривода тормозов; 5 - трубопровод контура привода передних тормозов; 6 - защитный кожух переднего тормоза; 7 - суппорт переднего тормоза; 8 - вакуумный трубопровод; 9 - бачок главного цилиндра; 10 - кнопка рычага привода стояночного тормоза; 11 - рычаг привода стояночного тормоза; 12 - тяга защелки рычага; 13 - защелка рычага; 14 - кронштейн рычага привода стояночного тормоза; 15 - возвратный рычаг; 16 - трубопровод контура привода задних тормозов; 17 - фланец наконечника оболочки троса; 18 - задний тормоз; 19 - регулятор давления задних тормозов; 20 - рычаг привода регулятора давления; 21 - колодки заднего тормоза; 22 - рычаг ручного привода колодок; 23 - тяга рычага привода регулятора давления; 24 - кронштейн крепления наконечника оболочки троса; 25 - задний трос; 26 - контргайка; 27 - регулировочная гайка; 28 - втулка; 29 - направляющая заднего троса; 30 - направляющий ролик; 31 - передний трос; 32 - упор выключателя контрольной лампы стояночного тормоза; 33 - выключатель стоп-сигнала

Чтобы рабочая  тормозная система начала выполнять  свои функции водитель должен нажать на педаль тормоза. Сила нажатия передается тормозным механизмам. Тормозными механизмами являются тормозные привода и тормозные механизмы колес.

Через привод тормозов передается усилие от педали тормоза  к исполнительным тормозным механизмам колес автомобиля. Современные производители  легковых автомобилей используют гидравлический привод, в котором применяется специальная жидкость.