Отчёт по конструкторско-технологической практике в ЗАО «ЗАЗ»

         
 
 
 
 

                           2. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

            Подвески легковых автомобилей  

     Двухрычажная 

     Двухрычажная  подвеска с коротким верхним и  длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения  колеса (вредные для боковой устойчивости автомобиля и вызывающие быстрый  износ шин), а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз.

       
 
 
 

                                  Рис.1 - Двухрычажная подвеска

     Конфигурация  поперечного рычага позволяет каждому  колесу независимо воспринимать неровности и оставаться более вертикальным на поверхности дороги. А это означает лучшее сцепление с дорогой.

     McPherson

     Подвеска  МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и  амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в  связи с тем, что он закреплен  в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз.

Кинематическая схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах: что при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении. 
 

     Рис.2 - Подвеска МакФерсона

     Многорычажная

     Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные  качества. 

       
 
 
 
 

                           Рис.3 - Многорычажная подвеска

 

      Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность  хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов - сайлентблоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлентблоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.

     Применение  многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием  на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения.

     Главные преимущества многорычажной  подвески

     -Независимость  колес друг от друга

     -Низкая  неподрессоренная масса

     -Независимая  продольная и поперечная регулировки

     -Хорошая  недостаточная поворачиваемость

     - Хороший вариант для использования  в схеме 4x4

     Главный недостаток современной схемы - сложность  и, соответственно, цена. До недавнего  времени ее применяли только на дорогих  автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин  гольф-класса.

     Установка пневмоэлементов:

     На  всех вышеописанных подвесках пневмоэлемент  устанавливается по схожей схеме. Он одевается на шток аммортизатора  через сальники, обеспечивающие герметичность  системы. Место крепления пневмоэлемента к корпусу стойки также надежно  герметизируется. 

     Задняя  зависимая подвеска

     Типичным  представителем такой конструкции  может служить задняя подвеска с  цилиндрическими винтовыми пружинами  в качестве упругих элементов. Как  пример можно привести конструкцию  задних подвесок классических "Жигулей". В этом случае балка заднего моста "подвешивается" на двух винтовых пружинах и дополнительно крепится к кузову при помощи четырех продольных рычагов. Кроме этого, для улучшения  управляемости, уменьшения крена кузова в поворотах и улучшения плавности  хода устанавливается поперечная реактивная штанга.

       
 
 
 

                         Рис.4 - Задняя зависимая подвеска

     Основным  недостатком этого типа подвески является значительная масса балки  заднего моста. Этот показатель особенно возрастает, когда мост выполняется  ведущим: приходится "нагружать" балку весом картера главной  передачи, редуктора и т.п. А приводит все это к возрастанию так  называемых неподрессоренных масс, из-за чего значительно ухудшается плавность  хода, и появляются вибрации. 
 
 

     Подвеска  типа "ДеДион"

     Стремясь  как можно больше "облегчить" задний мост, инженеры многих автомобильных  компаний начали применять подвеску типа "Де Дион", названную по имени  своего изобретателя, француза Альберта Де Диона. Главное ее отличие - картер главной передачи теперь отделен  от балки моста и прикреплен непосредственно  к кузову. Теперь крутящий момент передается от двигателя автомобиля к ведущим  колесам через полуоси, качающиеся на шарнирах равных угловых скоростей. Этот тип подвески может быть как  зависимым, так и независимым. Нечто  похожее применяется на внедорожных  автомобилях, в конструкции передней подвески независимого типа.

 
 
 
 

                              Рис.5 - Подвеска типа "ДеДион"

     Но  несмотря на совершенствование конструкции, все зависимые подвески обладают одним и весьма существенным минусом: проявляется несбалансированное поведение  автомобиля при старте и торможении. Машина начинает "приседать" при  интенсивном разгоне и "клевать  носом" во время торможения. Для  устранения этого эффекта стали  применять дополнительные направляющие элементы. 
 

     Полунезависимая задняя подвеска

     Конструктивно она выполняется в виде двух продольных рычагов, которые соединены посередине поперечиной. Этот тип подвески применяется  только сзади, но практически на всех переднеприводных автомобилях. Среди  плюсов этой конструкции можно выделить легкость монтажа, компактность и небольшой  вес, как следствие - уменьшение "неподрессоренных масс", и самое ее весомое достоинство - наиболее оптимальная кинематика колеса. Недостаток можно выделить всего один: такую подвеску можно  применять только на неведущем заднем мосту.

     Установка пневмоэлементов:

     В случае если пружина и аммортизатор конструктивно установлены отдельно друг от друга, пружина просто заменяется на пневмоэлемент с проставками  необходимой толщины. Проставками  подбирается минимальный и максимальный дорожный просвет автомобиля.

 
 
 
 
 

                       Рис.6 - Полунезависимая задняя подвеска

Если  пружины с амортизаторами собраны в единый узел, наподобие передней стойки, то пневмоэлемент устанавливается так же, как и на передней подвеске - одевается на шток аммортизатора. 

                                 Подвески грузовых автомобилей 

     Одна  из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески - с продольными или поперечными  рессорами и гидравлическими  амортизаторами.

       
 
 
 
 
 

                                         Рис.7 – Зависимая подвеска

Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых  моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост "подвешивается" на продольных рессорах, закрепленных в  кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции  рессоры выполняют также функции  направляющих элементов, то есть связывают  колесо с кузовом и определяют его кинематику.

     Плюс  зависимой задней подвески подобного  типа - очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное  значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста  ожидают только минусы: недостаточная  эффективность работы рессор, как  направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно "мягкие" рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях. 

     Подвески  внедорожников и  пикапов 

     Рассмотрим  варианты подвесок на данный тип автомобилей  подробней. Здесь присутствуют несколько  видов подвесок: 

       
 
 
 
 

     Рис.8 - Рессорная  подвеска с жестким неразрезным мостом 

           -автомобили с зависимой передней и задней подвесками

     -автомобили  с независимой передней и зависимой  задней подвеской

     -автомобили  с полностью независимой подвеской

     Разбирать устройство начнем с задней подвески. Наиболее распространенной задней подвеской  внедорожников является рессорная  или пружинная подвеска с жестким  неразрезным мостом.

     

     

Рис.9 - Рессорная подвеска                            Рис.10 – Пружинная подвеска на                                четырех продольных рычагах

     Рессорная подвеска имеет простую конструкцию, высокую надежность, выдерживает  очень большие нагрузки и поэтому  чаще всего применяется на тяжелых  джипах и пикапах. Но в погоне за ценой и надежностью автопроизводители  используют рессорные подвески и  на более легких недорогих внедорожниках. Пружинные подвески немного сложнее  рессорных, но при этом компактны  и обычно довольно мягкие и длинноходные и устанавливаются на более легких и комфортных внедорожниках. В остальных  же случаях на паркетниках и спортивных городских внедорожниках применяются  различные варианты независимых  рычажных задних подвесок.

     Передние  подвески внедорожников так же бывают с жестким неразрезным мостом, но сегодня подобные конструкции  встречаются редко. Стремясь улучшить управляемость и устойчивость автомобилей  на шоссе, автопроизводители все чаще применяют независимые пружинные или торсионные подвески.

      

     

     Рис.11- Передняя подвеска              Рис.12 - Передняя подвеска

                       торсионная                                           пружинная

       

                          Рис.13 – Виды поведения колеса 

 

      В состав подвески автомобиля также  входит стабилизатор поперечной устойчивости. Назначение этого устройства — уменьшение наклона автомобиля при движении на поворотах, а также повышение  его устойчивости и управляемости.

     Когда автомобиль выполняет поворот, его  кузов с внутренней стороны поворота приподнимается над поверхностью дороги, а с внешней — наоборот, сближается к ней, что создает опасность  опрокидывания. Этому препятствует стабилизатор, который, прижавшись к  поверхности вместе с автомобилем  с одной его стороны, одновременно прижимает другую сторону. Если одно из колес автомобиля наезжает на неровность, то стабилизатор стремится вернуть  его в первоначальное положение.