Общие сведения. Подвеской автомобиля называют устройства, которые служат для соединения моста с несущей системой, для передачи между соединяемыми частями автомобиля сил и

Подвеской автомобиля называют устройства, которые служат для соединения моста с несущей системой, для передачи между соединяемыми частями автомобиля сил и моментов, возникающих в результате взаимодействия колес с дорогой, для обеспечения необходимой плавности хода и заданного характера перемещения колес относительно кузова (рамы). Кроме того, она может служить для восприятия продольных и поперечных усилий, действующих между опорной плоскостью и рамой или кузовом автомобиля, а также реактивных моментов.

Подвеска автомобиля состоит из направляющего, упругого и гасящего (демпфирующего) устройств. Направляющие устройства частично или полностью воспринимают силы и моменты, действующие на колесо, и определяют характер перемещения колеса относительно несущей системы. Упругое устройство передает, в основном, вертикальные силы, снижает динамические нагрузки и улучшает плавность хода автомобиля. Гасящее устройство (амортизатор) обеспечивает необходимое затухание колебаний кузова и колес, преобразуя энергию механических колебаний в теплоту и передавая ее в окружающую среду.

В некоторых автомобилях функции всех трех элементов подвески выполняет один упругий элемент. Так, например, во многих грузовых автомобилях продольные рессоры служат не только упругим элементом, но определяют кинематику колес, передают все виды усилий и гасят колебания вследствие трения между листами и в шарнирах.

Подвески автомобиля можно классифицировать по следующим признакам:

- по характеру связи между колесами (независимая и зависимая);

- по типу характеристики (постоянной жесткости, переменной жесткости и прогрессивная);

- по способу передачи сил и моментов от колес (рессорная, штанговая и рычажная);

- по типу упругого элемента (металлические, резиновые, пневматические и комбинированные).

В независимой подвеске каждое колесо связано с рамой или кузовом отдельным узлом подвески, что делает несвязанными перемещения колес одного моста или борта (рис.10.1).

Рис.10.1. Независимые подвески Зависимые подвески могут быть с поперечной и продольной связями. При поперечной связи оба колеса одного моста устанавливают на жесткой оси так, что перемещение одного колеса, обусловленное неровностями дороги, передается другому. Обычно в таком случае связующим элементом является балка моста (рис. 10.2).

б) передняя торсионная с поперечными рычагами в) передняя рычажно-телескопическая

Рис.10.2. Зависимые подвески

а) передняя рессорная б) задняя пнематическая

Рис. 10.3. Задняя рессорная балансирная подвеска Упругие элементы бывают металлическими, резиновыми, пневматическими и комбинированными. К металлическим упругим элементам относятся листовые рессоры, спиральные пружины (цилиндрические и конические), торсионы. Наибольшее распространение получили подвески с полуэллиптическими листовыми рессорами, обеспечивающие простоту конструкции и удобство обслуживания (рис.10.2, рис. 10.3). Спиральные пружины и торсионы применяют обычно в независимых подвесках легковых автомобилей повышенной проходимости (рис. 10.1). Резиновые упругие элементы служат как вспомогательные детали - корректирующие и ограничительные, а также установочные, способствующие устранению вибрации (рис. 10.1).

 

Пневматические и пневмогидравлические упругие элементы являются перспективными для подвесок автомобилей высокой проходимости. В пневматических элементах (рис.10.2, б) используется энергия сжатого воздуха. В пневмогидравлических, как и в пневматических элементах, рабочим телом является воздух, а усилие от колеса передается сжимаемому воздуху через жидкость, В зависимости от конструкции элемента жидкость и воздух могут соприкасаться, а также отделяться один от другого гибкой резиновой мембраной или подвижной перегородкой (плавающим поршнем).

Зависимые подвески с продольными связями называются балансирными (рис. 10.3)

Демпфирующие элементы по используемому рабочему телу подразделяются на гидравлические, пневматические и фрикционные. Гасящее действие амортизатора обеспечивается работой сил трения. Различают также амортизаторы одностороннего и двустороннего действия. Амортизаторы одностороннего действия создают сопротивление и гасят колебания подвески при ходе отдачи, когда

расстояние между колесом и кузовом увеличивается. Амортизаторы двустороннего действия гасят колебания подвески и при ходе отдачи, и при ходе сжатия. Часто в этих амортизаторах сопротивление при ходе сжатия делают меньшим, чем при ходе отдачи.

Подвеска должна удовлетворять специфическим требованиям и обеспечивать:

- достаточный статический прогиб подвески, что определяет плавность хода при движении по дорогам с ровной и твердой поверхностью;

- достаточный динамический прогиб подвески (или достаточную динамическую емкость), что определяет предельную скорость движения автомобиля по неровным дорогам без ударов в ограничитель;

- правильную кинематику управляемых колес при их вертикальных перемещениях;

- передачу продольных и поперечных усилий между рамой (или кузовом) автомобиля, а также реактивнык моментов, если эти функции не выполняют специальные устройства (например, штанги);

- уменьшение бокового крена кузова на поворотах;

- быстрое затухание колебаний кузова и колес.

Независимые подвески получили широкое распространение для передних управляемых колес легковых автомобилей. На грузовых автомобилях и автобусах наиболее распространены зависимые подвески. Зависимые подвески применяют для двух колес одной оси или четырех колес среднего и заднего мостов трехосных автомобилей, а зависимые балансирные - для подрессоривания двух близко расположенных мостов, например, для трехосных автомобилей. Подавляющее большинство автомобилей имеет подвеску с металлическими упругими элементами, главным образом рессорную и пружинную. На автомобилях всех типов преимущественное распространение получили гидравлические амортизаторы двустороннего действия. Фрикционные амортизаторы в настоящее время не применяют, так как нуждаются в частой регулировке при эксплуатации автомобиля.