Передняя подвеска

1.1 Подвеска автомобилей ВАЗ – 2101 -07.

Связывающим звеном между колесами и кузовом являются передняя и задняя подвески автомобиля. Через них передаются на кузов силы, действующие на колеса. Элементы, входящие в подвески, смягчают нагрузки, уменьшают колебания кузова, обеспечивают хорошую устойчивость и плавность хода автомобиля. К этим элементам относятся направляющее устройство, упругие элементы, амортизаторы и стабилизатор поперечной устойчивости.

Направляющее устройство подвески определяет характер движения колеса относительно дороги и кузова и передает силы и моменты от колеса к кузову. К этому устройству относятся верхний 10 и нижний 24 рычаги подвески и шарнирно связанный с ними поворотный кулак 29.

Верхний рычаг соединен осью 16 со стойкой передка кузова при помощи резинометаллических шарниров. Ось, выполненная в виде болта с шестигранной головкой, проходит через проушины рычага 11 и через втулку стойки передка кузова. В проушины верхнего рычага запрессованы резинометаллические шарниры, каждый из которых состоит из резиновой втулки 17, запрессованной между внутренней и наружной 18 металлическими втулками с большим натягом. Наружная втулка 18 запрессована в проушину верхнего рычага, а внутренняя насажена на ось 16. Шарнир зажат на оси гайкой между полкой верхнего рычага и упорной шайбой. Качание верхнего рычага происходит в пределах деформации резиновой втулки17. Резиновая втулка не должна проскальзывать относительно металлических втулок или шарнира на оси и в рычаге. Такая конструкция шарнира обеспечивает плотное соединение оси с рычагом подвески.

К верхнему рычагу подвески тремя болтами крепится шаровая опора неразъемной конструкции. В корпусе опоры расположен подшипник 10, основа которого - смола, а поверхность трения - тефлоновая ткань, плотно облегающая сферическую поверхность пальца 9. Детали шаровой опоры защищены от загрязнения резиновым армированным чехлом 8. Палец 9 установлен в коническое отверстие поворотного кулака 29 и закреплен самоконтрящейся гайкой. В процессе эксплуатации автомобиля детали шаровой опоры не смазываются.

Нижний рычаг 24 подвешен на оси 23, которая двумя болтами крепится к поперечине 20 подвески. Последняя крепится к лонжеронам кузова. Между осью и поперечиной установлены дистанционная и регулировочные 19 шайбы. Изменением количества шайб 19 регулируют продольный угол τ наклона оси поворота и угол развала γ передних колес. Резинометаллические шарниры нижнего рычага такой же конструкции, как и верхнего, отличаются только размерами и формой втулок.

 

 

Рис. 1.1. Передняя подвеска. 1 – подшипники ступицы; 2 – колпак ступицы; 3 – гайка; 4 – цапфа поворотного кулака; 5 – манжета (сальник); 6 – ступица; 7 – тормозной диск; 8 – защитный чехол верхнего шарового пальца; 9 – верхний шаровой палец; 10 – подшипник (вкладыш) верхней опоры; 11- верхний рычаг; 12 – буфер хода сжатия; 13 – изолирующая прокладка пружины; 14 – амортизатор; 15 – подушки крепления амортизатора; 16 – ось верхнего рычага; 17 – резиновая втулка шарнира; 18 – наружная втулка шарнира; 19 – регулировочные шайбы; 20 – поперечина подвески; 21 – подушка штанги стабилизатора; 22 – штанга стабилизатора поперечной устойчивости; 23 – ось нижнего рычага; 24 – нижний рычаг; 25 – обойма крепления штанги стабилизатора; 26 – пружина; 27 – резиновая втулка опоры амортизатора; 28 – нижняя опорная чашка пружины; 29 – поворотный кулак; 30 – вкладыш обоймы нижнего шарового пальца; 31 – подшипник нижней опоры; 32 – нижний шаровой палец.

Снизу к рычагу подвески тремя болтами крепится нижняя шаровая опора. Ее конструкция отличается от верхней опоры. В корпусе опоры расположен палец 32 с полусферической головкой. На стержень пальца надет подшипник 31 с полусферической поверхностью. В нижнюю часть корпуса вставлен с натягом вкладыш 30, изготовленный из маслостойкой резины. На его поверхности, контактирующей с полусферой пальца 32, привулканизирован пластмассовый слой (смесь нейлона с сульфидом молибдена). За счет резинового вкладыша выбираются зазоры между деталями шаровой опоры, а подшипник 31 поджимается к полусферической поверхности верхней части корпуса опоры. Снизу в корпусе опоры имеется отверстие, через которое смазывается шарнир. Отверстие закрывается конической пробкой. Детали шаровой опоры защищены от загрязнения защитным чехлом. Нижняя шаровая опора соединена с поворотным кулаком так же, как и верхняя.

Нижний рычаг подвески соединен с нижней головкой амортизатора с помощью кронштейна и болта. Кронштейн крепится к рычагу подвески двумя болтами. Шток амортизатора проходит через отверстие опорного стакана, приваренного к стойке передка кузова, и закрепляется гайкой. Между кожухом амортизатора и стаканом, а также между опорной шайбой и стаканом установлены изолирующие резиновые подушки 15.

Рычаги подвески шарнирно соединены с поворотным кулаком 29, на цапфе которого установлена ступица 6 переднего колеса. К фланцу поворотного кулака крепится кронштейн крепления суппорта и защитный кожух тормозного механизма, а также поворотный рычаг рулевого привода.

Упругие элементы подвески — это пружины 26, работающие совместно с амортизаторами и стабилизатором поперечной устойчивости. Пружина подвески верхним концом упирается через опорную чашку с резиновой прокладкой 13 в стойку передка кузова. Нижний конец пружины упирается в опорную чашку 28 нижнего рычага подвески. Пружины передней подвески сортируют по длине под нагрузкой 4350 Н (435 кгс) на группы А и Б и для отличия маркируют: группа А - желтой полосой, группа Б - зеленой. Полосы наносят краской с внешней стороны витков.

Ход переднего колеса вверх ограничен упором верхнего рычага 11 в резиновый буфер 12 хода сжатия, установленный своим хвостовиком в отверстие кронштейна, который приварен к стойке передка кузова.

Стабилизатор поперечной устойчивости уменьшает боковой крен кузова при повороте автомобиля. Он представляет собой штангу 22, изготовленную из пружинной стали. Изогнутые концы штанги закреплены к кронштейнам нижних рычагов подвески обоймами 25 через резиновые подушки 21, надетыми на концы штанги. Средняя часть штанги крепится кронштейнами с резиновыми подушками 21к лонжеронам кузова. При боковом крене кузова нагрузка на одну подвеску колеса увеличивается, на другую уменьшается; при этом штанга стабилизатора скручивается и начинает работать как торсион. Скручиваясь, она передает нагрузку с одной подвески на другую, выравнивая положение кузова.

Ступица 6 переднего колеса установлена на цапфе 4 поворотного кулака на двух роликовых конических подшипниках 1, которые поджимаются регулировочной гайкой. Между гайкой и наружным подшипником установлена упорная шайба с усиком, входящим в паз цапфы. Усик удерживает шайбу от проворачивания при завертывании гайки. Направление резьбы в гайках разное: на левой цапфе правая резьба, на правой левая. Гайка зафиксирована на резьбовом конце цапфы вдавливанием цилиндрического пояска в два паза цапфы. С внутренней стороны в гнезде ступицы установлен самоподжимной сальник 5, рабочая кромка которого охватывает шлифованную поверхность пояска цапфы.

Снаружи внутренняя полость ступицы защищена колпаком 2, запрессованным в расточку ступицы. Подшипники1 смазываются смазкой Литол-24, которая закладывается при сборке в ступицу и в колпак. К фланцу ступицы крепятся двумя направляющими штифтами тормозной диск и поджимное кольцо. На направляющих штифтах центрируется диск колеса, который крепится к ступице четырьмя болтами. Шестигранные головки этих болтов имеют конические пояски, которые плотно заходят в конические отверстия диска колеса, обеспечивая плотную их посадку.

1.2. Подвеска автомобиля ВАЗ 2121 «Нива»

Передняя подвеска (рис.1.2.)— независимая, на вильчатых поперечных стальных рычагах, с винтовыми цилиндричес­кими пружинами, телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия и стабилиза­тором поперечной устойчивости.

Верхний 20 и нижний 34 рычаги имеют сходную конструкцию: на концах«вилки» выполнены цилиндриче­ские проушины под резинометаллические шарниры 24, 33 (сайлент-блоки), а с противоположной стороны — пло­щадка с тремя отверстиями для кре­пления шаровой опоры. На перед­ней ветви верхнего рычага имеется прилив, в который упирается буфер отбоя 25 при максимальном ходе под­вески, а на нижнем рычаге — четыре отверстия для крепления нижней опорной чашки 36 пружины. Шаровые опоры 18 и 4 верхнего и нижнего рычагов взаимозаменяемы и унифицированы с верхними шаровыми опорами под­вески заднеприводных ВАЗов. Опо­ра крепится к рычагу вместе с пыль­ником и прижимной пластиной тре­мя болтами с пружинными шайбами и гайками. Резьбовые концы пальцев как верхней, так и нижней опор на­правлены вниз и входят в конусные отверстия поворотного кулака14. Пальцы крепятся самоконтрящими­ся гайками. Таким образом, поворот­ный кулак может поворачиваться во­круг оси, проходящей через центры пальцев шаровых опор.

Рычаги подвески, в свою очередь, могут поворачиваться на осях в пре­делах хода резинометаллических шарниров (ограниченного их упру­гостью). Ось верхнего рычага 23 имеет два отверстия и резьбу на обоих кон­цах. Через отверстия проходят бол­ты, крепящие ось к поперечине 21 под­вески. На болтах между осью и попе­речиной установлены шайбы 22 для ре­гулировки углов развала и продоль­ного наклона оси поворота колес. Резьбовые концы оси входят в резинометаллические шар­ниры рычага. С двух сторон каждого шарнира расположены шайбы: меньшая (плоская) - с внутренней стороны, большая (выпуклостью на­ружу) — с внешней. Самоконтрящи­еся гайки оси верхнего рычага окон­чательно затягивают только при сжа­той подвеске (на нагруженном авто­мобиле), иначе шарнир установится неправильно и быстро выйдет из строя.

Ось нижнего рычага 32 представля­ет собой болт, проходящий через втулку в поперечине подвески и резинометаллические шарниры рыча­га. Так же, как и

 

Рис. 1.2. Элементы передней подвески: 1 - тормозной диск; 2 - ступица колеса; 3 - шпилька; 4 - нижняя шаровая опора; 5 - колпачок; 6 - корпус наружного шарнира привода; 7 - регулировочная гайка; 8 - конусная втулка; 9 - подшипники ступицы; 10 - сальники; 11 - грязеотражательное кольцо; 12 - резиновая подушка штанги стабилизатора; 13 - обойма крепления штанги стабилизатора; 14 - поворотный кулак; 15 - кузов; 16 - растяжка; 17 - защитный чехол шарового пальца; 18 - верхняя шаровая опора; 19 - подушки крепления штока амортизатора; 20 - верхний рычаг; 21 - поперечина; 22 - регулировочные шайбы; 23 - ось верхнего рычага; 24 - резинометаллический шарнир (сайлент-блок) верхнего рычага; 25 - буфер хода отбоя; 26 - кронштейн буфера хода отбоя; 27 - верхняя опорная чашка пружины; 28 - верхняя изолирующая прокладка пружины; 29 - пружина; 30 - болт крепления растяжки к поперечине; 31 - шайбы нижнего рычага; 32 - ось нижнего рычага; 33 - резинометаллический шарнир нижнего рычага; 34 - нижний рычаг; 35 - нижняя изолирующая прокладка пружины; 36 - нижняя опорная чашка пружины; 37 - буфер хода сжатия; 38 - амортизатор; 39 - кронштейн крепления штанги стабилизатора к кузову; 40 - штанга стабилизатора.

 

 

верхние, нижние шарниры стянуты между двумя шай­бами, но между внутренней шайбой 31 и втулкой добавлены еще одна упор­ная шайба (толстая), прилегающая к втулке, и несколько регулировочных (тонких). Толщина пакета шайб под­бирается на заводе, при демонтаже подвески необходимо запомнить их число и расположение. Изменять число и расположение шайб допус­тимо лишь при необходимости вос­становления геометрии подвески (например, после ДТП, замены по­перечины и т.п.). При этом расстоя­ние между наружной шайбой и от-бортовкой втулки резинометаллического шарнира после затяжки его гайки должно быть в пределах 3—7,5 мм. В том случае, если невоз­можно отрегулировать угол продоль­ного наклона оси поворота при исправных деталях подвес­ки, можно перенести часть шайб с одного конца рычага на другой.

Поперечина подвески 21 представ­ляет собой изогнутую стальную трубчатую балку, к которой с двух сторон приварены стальные кованые кронштейны. В нижней части крон­штейна расположена втулка оси нижнего рычага, а верхняя часть вы­полнена как вертикальная площадка с четырьмя парами отверстий для крепежных болтов. Верхняя пара болтов крепит ось верхнего рычага к поперечине. Вторая сверху — стяги­вает кронштейн опоры двигателя, поперечину, лонжерон и кронштейн буфера отбоя. Третья пара болтов стягивает кронштейн опоры двига­теля, поперечину и верхнюю опору пружины подвески. И, наконец, чет­вертая — поперечину и верхнюю опору пружины подвески. Для на­дежности гайки крепления верхней опоры пружины подвески после за­тяжки приваривают к выступающей резьбовой части болтов.

К нижней задней части попере­чины приварены также два крон­штейна с отверстиями. К ним на болтах крепятся растяжки 16 (стальные штанги), повышающие продольную жесткость конструкции. Задние (резьбовые) концы растяжек крепят­ся к кронштейну на кузове 15 автомо­биля двумя гайками и шайбами. При установке растяжки внутреннюю гайку заворачивают до касания шай­бой кронштейна, а наружную — ре­комендуемым моментом.

Пружина 29 подвески опирается на нижнюю изолирующую прокладку 35 и верхнюю опорную чашку. Между верхней опорной чашкой и верхней опорой пружины установлена рези­новая прокладка 28. Верхняя опора стянута четырьмя болтами с попере­чиной подвески, двумя болтами — с лонжероном кузова (вваренными в лонжерон) и еще одним — с крон­штейном буфера хода отбоя 25 (послед­ний вварен в саму опору). К верхней опоре пружины также приварена стойка опоры буфера сжатия (она обращена вниз). Буфер сжатия 37 при максимальном ходе подвески упира­ется в нижний рычаг, буфер отбоя — в прилив на верхнем рычаге. Ниж­няя опорная чашка пружины кре­пится к нижнему рычагу четырьмя болтами с гайками и пружинными шайбами. К нижней чашке также приварены кронштейны крепления нижнего конца амортизатора и ста­билизатора поперечной устойчивос­ти (позади пружины). Так как в про­ушину амортизатора запрессован резинометаллический шарнир, затя­гивать болт его нижнего крепления можно только на автомобиле под на­грузкой. Верхний конец амортизато­ра через две резиновые подушки 19 гайкой с шайбами крепится к крон­штейну на кузове автомобиля. Ее можно затягивать при любом поло­жении подвески.

Стабилизатор поперечной устой­чивости представляет собой изогнутый пруток из пружинной стали. Он уменьшает крены автомобиля при прохождении поворотов. Через ре­зиновые подушки 12, прижимаемые стальными обоймами 13, он закреплен в двух точках к кузову и к кронштейнам на нижних опорных чашках пружин.

Ремонт подвески, в основном, за­ключается в замене изношенных и поврежденных деталей. Особое вни­мание обращайте на состояние за­щитных чехлов шаровых опор (пыльников). Если они порваны -немедленно замените чехлы и смаз­ку, иначе опора быстро выйдет из строя. Люфт в верхней опоре можно определить покачиванием за колесо при сжатой подвеске (для этого под нижний рычаг ближе к шаровой опоре подставьте колодку высотой 230 мм). Для диагностики состояния нижнего шарнира снимите колесо и, просунув монтажную лопатку между поворотным кулаком и корпусом опоры, создавайте переменную на­грузку, прощупывая перемещение пальца опоры через пыльник. Рези­нометаллические шарниры (сайлент-блоки) заменяйте при выпучи­вании резины, надрывах, трещинах или сильном износе. При замене пружин убедитесь, что они одного класса (класс А — без маркировки, класс В — с черной полоской на на­ружной поверхности витков, имеет меньшую длину под нагрузкой). До­пускается установка пружин класса А на передней подвеске и класса В — на задней, но не наоборот.