Подвеска

Буфера подразделяются на буфера сжатия и отдачи. Первые ограничивают ход колес вверх, а вторые — вниз. При этом буфера сжатия ограничивают деформацию упругого устройства подвески и увеличивают его жесткость. Буфера сжатия и отдачи совместно применяют обычно в независимых подвесках. В зависимых подвесках используют главным образом буфера сжатия.

Конструкция

    Передняя подвеска легковых автомобилей ВАЗ представлена на рис. 6.6. Верхние 8 и нижние 20 рычаги подвески установлены поперек автомобиля и имеют продольные оси качания. Ось 19 нижнего рычага прикреплена к штампованной из листовой стали поперечине передней подвески, а ось 14 верхнего рычага — к верхней опоре, связанной с кузовом автомобиля. Для соединения рычагов подвески с их осями используются резинометаллические шарниры, а для соединения с поворотным кулаком 4— неразборные шаровые шарниры Ри 25. Витая цилиндрическая пружина 2! подвески установлена между нижней 24 и верхней 13 опорными чашками, которые связаны соответственно с нижним рычагом  подвески и верхней опорой на кузове. Между верхней опорой и верхней опорной чашкой пружины установлена виброшумозащитная прокладка. Гидравлический телескопический амортизатор 22 размещен внутри пружины подвески. Верхний его конец крепится к опорному стакану 11 через резиновые подушки 12, а нижний — к кронштейну 23 нижнего рычага подвески с помощью резинометаллического шарнира. Ход колеса вверх ограничивается буфером сжатия 10, установленным в кронштейне на кузове автомобиля. При ходе колеса вверх буфер упирается в специальную опорную площадку верхнего рычага подвески. Ход колеса вниз ограничивается буфером отдачи, который установлен внутри гидравлического амортизатора на его штоке. Стабилизатор поперечной устойчивости  торсионного типа. Стержень 18 стабилизатора крепится помощью резиновых опор 17 средней частью к кузову автомобиля, а концами — к нижним рычагам подвески. Подвеска обеспечивает ход колес вверх 95 мм и ход колес вниз 65 мм.

    Передняя подвеска переднеприводных автомобилей ВАЗ (рис. 6.7) — независимая телескопическая, с амортизаторными стойками и стабилизатором поперечной устойчивости. Амортизаторная (телескопическая) стойка 8 нижним концом соединена поворотным кулаком 72 при помощи штампованного клеммового кронштейна 11 и двух болтов. Верхний болт 10 с эксцентриковой шайбой 9 является регулировочным. С его помощью регулируется развал переднего колеса, так как при повороте болта изменяется положение поворотного кулака относительно амортизаторной стойки. Верхний конец стойки 8 через резиновую опору 7 связан с кузовом. В опору вмонтирован шариковый подшипник 30, и она защищена от загрязнения пластмассовым колпаком 31. Высокая эластичность резиновой опоры обеспечивает качание стойки при перемещении колеса и гашение высокочастотных вибраций, а шариковый подшипник — вращение стойки при повороте управляемых колес. Нижний поперечный рычаг 21 подвески соединен с поворотным кулаком 12 шаровым шарниром 20, а с кронштейном 26 кузова резинометаллическим шарниром. Растяжка 27нижнего рычага подвески через резинометаллические шарниры одним концом связана с рычагом 21, а другим концом с кронштейном, прикрепленным к кузову автомобиля. Шайбы 22 служат для регулировки продольного наклона оси поворота управляемых колес, Стержень стабилизатора 24 поперечной устойчивости крепится к кузову автомобиля с помощью резиновых опор 25, а к нижнему! рычагу подвески через стойки 23 с резинометаллическими шар- нирами. Концы стержня стабилизатора одновременно выполняю]! функции дополнительных растяжек нижних рычагов подвески, которые, как и растяжки 27, воспринимают продольные силы и их моменты, передаваемые от передних колес на кузов. Телескопическая стойка 8 является одновременно гидравлическим амортизатором. На ней установлены витая цилиндрическая пружина 5 между опорами 2 и 6, а также буфер сжатия 3, ограничивающий ход колеса вверх. При ходе колеса вверх буфер упирается в специальную опору 4, находяшуюся в верхней части стойки. Буфер сжатия соединен с защитным кожухом 29, который предохраняет шток амортизаторной стойки от загрязнения и механических повреждений. Со стойкой связан поворотный рычаг 7 рулевого привода автомобиля. Ход колеса вниз ограничивается гидравлическим буфером отдачи, который находится внутри амортизаторной стойки.

На рис. 6.10 показана задняя подвеска легковых автомобилей ВАЗ.

    Подвеска зависимая, пружинная с гидравлическими амортизаторами. Задние колеса автомобиля связаны между собой балкой заднего моста.

    Направляющим устройством задней подвески являются продольные нижние 3 и верхние 17, а также поперечная 20 штанги, упругим устройством — витые цилиндрические пружины 9, гасящим устройством — телескопические гидравлические амортизаторы 21 двухстороннего действия. Задний мост 2 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 7, 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 и 12, связанными с кузовом автомобиля. Между концами пружин и опорными чашками установлены виброшумоизолирующие прокладки 4 и 17. Амортизаторы 21 верхними концами крепятся консольно на пальцах 14 к поперечине 15 кузова автомобиля, а нижними концами — к балке заднего моста. Для крепления амортизаторов применяют 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. Ход колес вверх (ход сжатия), обеспечиваемый задней подвеской, составляет 100 мм, а ход колес вниз (ход отдачи) — 125 мм.

    На рис. 6.14, а показана передняя подвеска грузовых автомобилей ГАЗ. Подвеска зависимая, рессорная, с амортизаторами. Листовая рессора 7 прикреплена к балке моста двумя стремянками 8, а к раме — через резиновые опоры. Резиновые опоры закреплены

в кронштейнах 7 и 4, приклепанных к раме. Эти кронштейны имеют крышки 6, которые позволяют монтировать и демонтировать рессоры, а также заменять резиновые опоры. Листы рессоры стянуты центровым болтом. Два коренных листа, концы которых отогнуты под углом 90°, образуют торцовую упорную поверхность. К отогнутым концам коренных листов приклепаны специальные чашки 5 и 10, увеличивающие площадь соприкосновении листов с резиновыми опорами. Передний конец рессоры неподвижный. Он закреплен в кронштейне 1 между верхней 2 и нижней 11 резиновыми опорами, а также упирается в торцовую резиновую опору 12. Задний конец рессоры подвижный, закреплен в кронштейне 4 только с помощью двух резиновых опор. При прогибе рессоры он перемещается в результате деформации этих опор. Прогиб рессоры вверх ограничивает резиновый буфер 9, установленный на ней между стремянками 8. Амортизатор 3 обеспечивает гашение колебаний кабины и передних колес автомобиля.

    Задняя подвеска грузовых автомобилей ГАЗ (рис. 6.14, б) зависимая, рессорная, без амортизаторов. Она выполнена на двух продольных полуэллиптических листовых рессорах с дополнительными рессорами (подрессорниками). Рессора 16 и подрессорник 15 крепятся к балке заднего моста стремянками 14 с помощью накладок 13 и 17. Концы рессоры закреплены в кронштейнах в резиновых опорах, как в передней подвеске автомобиля. Подрессорник имеет такое же устройство, как и рессора, но состоит из меньшего числа листов. Концы подрессорника не связаны с рамой. При увеличении нагрузки на автомобиль подрессорник своими концами упирается в резиновые опоры, закрепленные в кронштейнах рамы, после чего он работает совместно с рессорой. Гашение колебаний кузова и колес автомобиля в задней подвеске происходит за счет трения между листами рессор и подрессорников.

    Амортизаторами называются устройства, преобразующие механическую энергию колебаний в тепловую с последующим ее рассеиванием в окружающую среду.

Амортизаторы  служат для гашения колебаний  кузова и колес автомобиля и повышения безопасности движения автомобиля.

    На автомобилях в передних и задних подвесках применяются гидравлические амортизаторы телескопического типа (рис. 6.20).

    Гидравлические амортизаторы по конструкции аналогичны поршневым насосам. Отличие состоит в том, что амортизаторная жидкость (масло) перекачивается только внутри амортизаторов из одной камеры в другую по замкнутому кругу циркуляции. При этом амортизаторы работают при давлении 3,0...7,5 МПа, скорости перетекания жидкости 20...30 м/с и при работе могут нагреваться до 160 "С и более.

Гидравлические  амортизаторы гасят колебания кузова и колес автомобиля в результате создаваемого ими сопротивления (жидкостного трения) перетеканию жидкости через клапаны и калиброванные отверстия.

Амортизаторы  повышают безопасность движения автомобиля, так как предотвращают отрыв колес от поверхности дороги и обеспечивают их постоянный контакт с дорогой.

    Двухтрубные амортизаторы имеют рабочий цилиндр и резервуар, а однотрубные — только рабочий цилиндр. В двухтрубных амортизаторах амортизаторная жидкость и воздух соприкасаются между собой, а внутреннее давление воздуха составляет 0,08...0,1 МПа.

    В однотрубных амортизаторах амортизаторная жидкость и газ разделены и не соприкасаются друг с другом.

В амортизаторах  низкого давления внутреннее давление газа до 0,1 МПа или несколько больше, а в амортизаторах высокого давления 1,0 МПа и выше. Однотрубные амортизаторы высокого давления называются газонаполненными амортизаторами.

    Однотрубные газонаполненные амортизаторы по сравнению с двухтрубными лучше охлаждаются, имеют меньшее рабочее давление, проще по конструкции, легче по массе, более надежны в работе и могут устанавливаться на автомобиле в любом положении — от горизонтального до вертикального. Однако они имеют большую длину и стоимость и требуют высокой точности изготовления и уплотнений.

На рис. 6.21 представлен гидравлический телескопический  амортизатор автомобиля. Амортизатор двухтрубный, низкого давления, двухстороннего действия. Он гасит колебания кузова и колес как при ходе сжатия (колеса и кузов сближаются), так и при ходе отдачи (колеса и кузов расходятся).

    Амортизатор состоит из трех основных узлов: цилиндра 12 с днишем 2, поршня 10 со штоком 13 и направляющей втулки 2! с уплотнителями 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 24с ограничительной тарелкой 22, находящимся под воздействием слабой пластинчатой пружины 23. Отверстия внутреннего ряда снизу закрыты клапаном отдачи 29 с дисками 25, 28, гайкой 8, шайбой 26 и 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 аморти-заторной жидкостью, вытеканию которой препятствует уплотнитель 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, который защищен кожухом 14.

    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 плавном сжатии жидкость в компенсационную камеру перетекает через специальный проход в диске 4 клапана сжатия. При резком сжатии поршень перемещается быстро, и давление жидкости в цилиндре значительно возрастает. Под действием высокого давления прогибается внутренний край дисков 3 и 4, и поток жидкости проходит через кольцевую щель между тарелкой 7 и диском 4 клапана сжатия. В результате дальнейшее увеличение сопротивления амортизатора резко замедляется. Клапан сжатия разгружает амортизатор и подвеску от больших усилий, которые могут возникнуть при высокочастотных колебаниях и ударах во время движения по плохой дороге. Кроме того, он исключает возрастание сопротивления амортизатора при повышении вязкости амортизаторной жидкости в холодное время года.

    При ходе отдачи (колеса и кузов автомобиля расходятся) поршень перемешается вверх, и шток выходит из цилиндра амортизатора. Перепускной клапан 24закрывается, 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 под-веску 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 четыре раза меньше, чем при ходе отдачи. Это необходимо для того, чтобы толчки и удары от дорожных неровностей в минимальной степени передавались на кузов автомобиля.

    Телескопическая стойка передней подвески легкового автомобиля (рис. 6.22) одновременно выполняет функции переднего амортизатора. В корпусе 23 телескопической стойки размещены все детали гидравлического амортизатора. Внутри корпуса стойки находится цилиндр 25, в нижней части которого расположен клапан сжатия, состоящий из корпуса /, изготовленного из спеченных материалов, дисков 2 и 3, тарелки 4, пружины 32 а обоймы 31. В цилиндре находится поршень 27со штоком 22 и двумя клапанами: перепускным и отдачи. Поршень — из спеченных материалов, имеет два ряда сквозных отверстий (наружный и внутренний), расположенных по окружности. Наружный ряд отверстий закрыт сверху перепускным клапаном, состоящим из тарелки 26 и пружины 8. Внутренний ряд отверстий закрыт снизу клапаном отдачи, включающим в себя пружину 5, тарелку 6, диски 28н 29, гайку 30. Поршень уплотняется в цилиндре пластмассовым кольцом 7, повышающим износостойкость цилиндра и поршня. В верхней части цилиндра расположена направляющая втулка 14 штока 22 с уплотнителями /5, 16 и 20. Во втулке установлена трубка 13, по которой сливается в компенсационную камеру 24 амортизаторная жидкость, прошедшая через зазор между направляющей втулкой и штоком. На штоке 22 внутри цилиндра размешен гидравлический буфер отдачи и приварена специальная втулка 9. буфер состоит из плунжера 11 и пружины 12, которая поджимает плунжер к выступу 10 цилиндра. Гидравлический буфер ограничивает перемещение штока при ходе отдачи. В цилиндре 25 находится амортизаторная жидкость, вытеканию которой препятствуют уплотнитель 16 с обоймой 21, поджимаемый гайкой 18, которая ввернута в корпус телескопической стойки. Защитное кольцо 19 очищает шток поршня от грязи при его движении внутрь цилиндра. В верхней части корпуса стойки размещена опора 17, в которую упирается буфер сжатия, ограничивающий ход колеса вверх.