Виды подвесок. Назначение, устройство и работа передней и задней подвесок

Переднеприводной автомобиль характеризуется прежде всего тем, что передние управляемые колеса одновременно являются ведущими. Для поворота ведущих колес на валах (полуосях) привода располагаются шаровые шарниры, которые должны допускать поворот колес без изменения скорости их вращения. Этому условию удовлетворяют карданы равных угловых скоростей (синхронные шаровые шарниры). Обычный карданный шарнир в этих условиях быстро выходит из строя, так как при отклонениях его ведущего и ведомого звеньев создается неравномерная по угловой скорости передача вращения на ведомое звено. Это вызывает перегрузку валов привода и быстрый износ карданного шарнира.

У современных переднеприводных автомобилей для привода передних колес применяются полуоси с двумя синхронными шаровыми шарнирами: у ведущего колеса жесткого типа (с угловой степенью свободы), а у силового агрегата - универсального типа (с угловой и осевой степенью свободы).

Применяемый на автомобиле привод передних колес компактен и надежен. Его долговечность при правильной эксплуатации автомобиля высокая. Это обеспечивается совершенством конструкции шарниров, подбором улучшенных материалов, точностью изготовления деталей, хорошей герметичностью шарниров и применением специальной смазки.

Приводы правого и левого колес имеют одинаковую конструкцию и отличаются валами, который у привода левого колеса сплошной, а у правого - трубчатый, а также длиной. Последнее объясняется смещением коробки передач в левую сторону от оси автомобиля.

Привод каждого колеса состоит из двух карданных шарниров равных угловых скоростей и вала. Наружный шарнир, соединенный со ступицей колеса, состоит из корпуса, сепаратора, внутренней обоймы и шести шариков. В корпусе шарнира и в обойме выполнены радиусные дорожки качения, кривизна которых имеет меридианальное направление. В этих дорожках располагаются шарики, соединяющие между собой корпус и внутреннюю обойму. Шарики помещены в окнах сепаратора и удерживаются им в одной плоскости. Вследствие этого происходит центрация внутренней обоймы и корпуса шарнира. Рабочий угол поворота наружного шарнира до 42°.

Внутренняя обойма насажена на шлицы вала до упора в кольцо. Удерживается обойма на шлицах вала стопорным кольцом. Сепаратор имеет сферическую поверхность и окна под шарики. Он обеспечивает синхронность вращения соединяемых шарниром валов за счет установки шариков в бессекторной плоскости угла пересекающихся осей звеньев шарнира, то есть выполняет роль делителя. Вследствие этого, независимо от угла поворота шарнира, шарики всегда удерживаются в плоскости постоянной частоты вращения. Одновременно через сепаратор передается крутящий момент.

Для герметизации полости шарнира применяется гофрированный резиновый чехол, который на корпусе шарнира и на валу привода колеса крепится хомутами и. Герметичность мест посадки чехла обеспечивается кольцевыми канавками на корпусе шарнира, в которые вдавливается чехол при затягивании хомута. С другой стороны канавки выполнены в самом чехле, они создают лабиринтное уплотнение. Осевое фиксирование чехла на валу достигается упорными буртиками на валу привода. Стягивающие хомуты выполнены из стальной ленты, на которой выштампованы три гнезда и один фиксирующий зуб. Два гнезда служат для стягивания хомута специальным приспособлением, в третье заходит фиксирующий зуб. На шлицевой наконечник корпуса шарнира насаживается ступица переднего колеса. Она крепится самоконтрящейся гайкой.

Внутренний шарнир соединяется с полуосевой шестерней дифференциала. Он имеет незначительные конструктивные отличия по сравнению с наружным шарниром. Это прежде всего тем, что дорожки в корпусе шарнира и в обойме выполнены прямыми, а не радиусными, что позволяет деталям шарнира перемещаться в продольном направлении. Это необходимо для компенсации перемещений, вызванных колебаниями передней подвески и силового агрегата. Продольное перемещение обоймы в корпусе шарнира ограничивается с одной стороны проволочным фиксатором, с другой - пластмассовым буфером. Фиксатор установлен в канавку корпуса шарнира, а буфер в торец вала привода колеса. Хвостовик корпуса шарнира соединяется при помощи шлиц с полуосевой шестерней дифференциала. Полуосевая шестерня удерживается на шлицах вала стопорным кольцом.

Защита деталей шарнира от воздействия влаги и грязи осуществляется таким же образом, как и у наружного шарнира.

При сборке карданных шарниров в них закладывается специальная смазка ШРУС-4. При эксплуатации автомобиля замена смазки не производится, если чехлы обеспечивают герметичность шарниров.

Приводы передних колес работают в наиболее тяжелых и неблагоприятных условиях, так как они расположены в зоне наибольшего воздействия влаги и грязи и передают крутящий момент на колеса под постоянно изменяющимися углами и нагрузками. Высокая точность изготовления деталей шарниров, применение высококачественных материалов и смазки обеспечивают надежную работу узла и в этих условиях, но только при сохранении герметичности шарниров. Поэтому необходимо периодически проверять состояние защитных чехлов и хомутов, чтобы своевременно обнаружить на них трещины, деформации или следы задевания о дорожное покрытие и принять меры по их замене. Этим самым предупреждается преждевременное изнашивание шарниров. Подвеска состоит из направляющего устройства, упругих и гасящих элементов. Направляющее устройство подвески определяет перемещение колес относительно кузова, а также передает силы и моменты от колес на кузов. К направляющему устройству относятся нижний рычаг подвески и телескопическая стойка, соединенные между собой поворотным кулаком. Телескопическая стойка дополнительно выполняет функции гасящего элемента. К направляющему устройству относится также штанга стабилизатора поперечной устойчивости, выполняющая одновременно и роль растяжки рычага подвески.

Нижний рычаг подвески откован из стали. Он крепится к кронштейну кузова болтом с гайкой и пружинной шайбой. В головку рычага, через которую проходит болт крепления, запрессован резинометаллический шарнир, состоящий из резиновой и металлической втулок. При качании рычага происходит упругая деформация резиновой втулки. Проворачивание втулок относительно друг друга или резинометаллического шарнира на головке рычага и относительно болта крепления не допускается. Для стабилизации рычага подвески он с одной стороны распирается растяжкой, а с другой - штангой стабилизатора поперечной устойчивости. Растяжка соединяется с рычагом через два резинометаллических шарнира, запрессованных в отверстия рычага. Резиновая втулка шарнира запрессована между двумя металлическими втулками, и оба шарнира зажаты в отверстии рычага самоконтрящейся гайкой между двумя шайбами. Другой конец растяжки соединяется с кронштейном, который крепится к кузову тремя болтами. В кронштейне растяжки запрессован резинометаллический шарнир, состоящий из резиновой и металлической втулок. Шарнир зажимается на растяжке самоконтрящейся гайкой между шайбами. С обеих сторон растяжки установлены регулировочные шайбы, которыми регулируется продольный угол наклона оси поворота. На растяжке с одной стороны выполнен шестигранник, с другой лыски под ключ для удержания растяжки при повороте гаек растяжки.

Штанга стабилизатора поперечной устойчивости соединяется с рычагом подвески при помощи короткой стойки, имеющей две головки. В нижнюю головку запрессован резинометаллический шарнир, через который проходит болт крепления стойки к рычагу подвески. В другую головку запрессована резиновая втулка, через которую проходит конец штанги стабилизатора. Средняя (торсионная) часть ее крепится к лонжеронам кузова двумя кронштейнами, в которых расположены подушки. Отверстия в кронштейнах под болты крепления выполнены овальными, что облегчает установку штанги на автомобиль. Наружный конец рычага подвески соединяется через шаровой шарнир с поворотным кулаком. Палец шарнира заходит в коническое отверстие рычага и крепится самоконтрящейся гайкой.

Шаровой шарнир состоит из неразъемного корпуса, в котором залит специальной смолой подшипник, изготовленный из низкофрикционной тефлоновой ткани. Он охватывает шаровую головку пальца. Внутренняя полость шарнира герметизируется защитным армированным чехлом. При сборке шарнира в чехол закладывается смазка ШРБ-4, рассчитанная на весь срок службы шарнира при условии сохранения герметичности чехла. Корпус шарнира крепится снизу болтами к поворотному кулаку.

Верхняя часть поворотного кулака крепится к кронштейну телескопической стойки двумя болтами. Верхний болт имеет эксцентриковый поясок и лыску, на которую устанавливается эксцентриковая шайба. Оба эксцентрика упираются в отбортовку щек кронштейна, а цилиндрическая часть болта проходит через отверстия кронштейна и поворотного кулака. Такое крепление обеспечивает перемещение поворотного кулака относительно кронштейна стойки при повороте верхнего болта. Этим самым регулируется развал передних колес. В полости поворотного кулака устанавливается двухрядный шариковый подшипник закрытого типа с "вечной" смазкой. Он фиксируется в поворотном кулаке двумя стопорными кольцами. На подшипнике вращается ступица переднего колеса, которая при помощи шлиц соединяется с хвостовиком корпуса шарнира привода колеса. Крепится ступица гайкой, под которую устанавливается упорная шайба. Снаружи полость ступицы закрывается колпаком. Изнутри полость кулака защищена от загрязнения грязеотражательными кольцами, одно из которых приварено к корпусу шарнира, а другое - к поворотному кулаку. За счет перекрытия колец образуется лабиринтное уплотнение. К приливам кулака крепится болтами защитный кожух тормозного диска. Диск соединяется со ступицей двумя установочными штифтами.