Призначення і основні типи підвісок

Підвіска забезпечує плавний рух автомобіля, зм'якшуючи сприймані колесами удари і поштовхи, а також передає всі сили і моменти, що діють між колесами і несучою системою.

З погляду виконання зазначених функцій всі елементи підвіски можна розбити на наступні групи: пружні елементи, за рахунок яких здійснюється зм'якшення ударів; направляючі пристрої, що передають зусилля і моменти; пристрої, що демпфірують, що гасять виникаючі коливання і додаткові елементи, призначені для обмеження вертикального переміщення коліс, збільшення поперечно-кутової жорсткості підвіски і т.д.

Найбільш розповсюдженим пружним елементом підвіски вантажних автомобілів є ресора. Її широке застосування на автомобілях пояснюється тим, що вона є одночасно як пружним елементом, так і направляючим пристроєм. Крім ресорної підвіска може бути пружинна, торсіонна, пневматична і гідропневматична. В якості пружнього елемента у зазначених підвісках використовують відповідно пружини, торсіони-стержні, що працюють на скручування, пневматичні або гідропневматичні елементи. Для передачі сил і моментів при встановленні цих підвісок необхідні додаткові пристрої.

Пристроями, що демпфірують, у підвісках служать різного типу амортизатори, як додаткові елементи, що обмежують вертикальні переміщення, використовують буфери, а для збільшення поперечно-кутової жорсткості — стабілізатори.

Підвіска може бути залежною і незалежною. При залежній підвісці переміщення одного колеса моста залежить від переміщення іншого колеса. При незалежній підвісці такий зв'язок відсутній.

Залежна підвіска застосовується на вантажних автомобілях як для переднього, так і для заднього мостів, на легкових — для заднього моста. Як приклад на мал. 25, а показаний міст, підвішений до лонжеронів рами на двох ресорах 2 за допомогою кронштейнів 1 і сережок 5. Пружними елементами в цій підвісці служать поздовжні напівеліптичні ресори, зібрані з вигнутих сталевих листів різної довжини. В накладні або в загнуті вушка самого довгого (корінного) листа запресовують втулки, через які проходять ресорні пальці, що шарнірно з'єднують ресору з кронштейном 1 і сергою 5. Аркуші стягнуті між собою і зв'язані з мостом стрем’янками 6. Через стрем’янки, ресори і шарніри в кронштейнах 1 сили від коліс при русі автомобіля передаються рамі. Хомути 3 перешкоджають зрушенню окремих листів у бічному напрямку.

Незалежна підвіска зазвичай використовується для передніх коліс легкових автомобілів. При цьому кожне колесо окремо від іншого з'єднується з кузовом або рамою.

Розрізняють шворневу і безшворневу незалежні підвіски. У підвіску першого типу (мал. 25, б) до поперечки 13 підрамника шарнірно прикріплені важелі 7 і 12, кінці яких також шарнірно з'єднані зі стійкою 11. На стійці за допомогою шворня 9 закріплений поворотний кулак 10 колеса. Важелі 7 і 12, стійка 11 підвіски утворять направляючий пристрій підвіски, що служить для передачі сил від колеса рамі. Пружним елементом є пружина 8, встановлена між нижніми важелями 7 і поперечкою 13 підрамника.

Мал. 25. Підвіски:

а — залежна |; б— незалежна | шворнева|; в— незалежна | безшворнева|; 1— кронштейн; 2—ресора; 3—хомут; 4—балка переднього моста; 5— сережки; 6—стремянка; 7 і 12—важелі; 8—пружина; 9—шворінь; 10—поворотний кулак; 11 — поворотна стійка|стойка|; 13—поперечина|поперечка| підрамника

 

Безшворнева підвіска (мал. 25, в) також складається з верхнього 12 і нижнього 7 важелів і пружини 8. На відміну від шворневої підвіски в неї поворотна стійка 11 безпосередньо прикріплена до поворотного кулака 10 і шарнірно з'єднана кульовими пальцями з верхнім і нижнім важелями підвіски. При такій конструкції менше маса непідресорених частин і менші сили, що діють у шарнірах стійки.

В автомобілів ГАЗ-3307, ЗІЛ-431410, МАЗ-5335 і автомобілів родини КамАЗ, що мають залежну підвіску, як пружний елемент використані листові ресори.

У задній підвісці в автомобілів ГАЗ-3307, ЗІЛ-431410 і МАЗ-5335 використані ресори з підресорником, а в автомобілів КамАЗ-5320 застосована підвіска балансирного типу з двох напівеліптичних ресор.

Легкові автомобілі ГАЗ-24-10 і ГАЗ-3102 «Волга» мають задню залежну підвіску з ресорами і передню незалежну пружинну підвіску. В автомобілів ВАЗ-2106 і ВАЗ-2108 підвіски пружинні, у першої моделі: передня — незалежна і задня — залежна, а в другої і та й інша незалежні.

 

Залежні підвіски

Передня підвіска вантажних автомобілів ГАЗ-3307 — залежна (мал. 26), складається з двох поздовжніх напівеліптичних ресор, розташованих під лонжеронами рами вздовж автомобіля. Кінці здвоєного корінного листа 11 ресори закріплені за допомогою гумових опор в прикріплених до лонжерона кронштейнах 1 і 6. Кінці одного корінного листа відігнуті вверх, а іншого — вниз, внаслідок чого утвориться торцева упорна поверхня. Кінці аркушів охоплені обоймами 7 і 12, якізбільшують площу тиску ресори на гумові опори, що зменшує їхній знос. Для зміни гумових опор і демонтажу ресор кронштейни 1 і 6 мають встановлені на болтах знімні кришки.

Ресора зібрана зі сталевих аркушів різної довжини, що стягнуті разом хомутами і прикріплені до переднього моста двома стрем’янками 10. За допомогою цих же стрем’янок до верхньої частини ресори кріплять гумовий буфер 9, щопом'якшує удари при максимальних прогинах ресори. У передню підвіску входить також гідравлічний телескопічний амортизатор 5, що за допомогою гумовометалічних шарнірів 4 з'єднує передній міст і кронштейн 3 лонжерона 2.

Задня підвіска вантажного автомобіля ГАЗ-3307 (мал. 26) має дві основні ресори з додатковими ресорами (підресорниками), розташованими уздовж лонжеронів рами в задній частині автомобіля. Основна задня ресора прикріплена до рами, так само як і передня ресора, за допомогою нижніх і верхніх гумових опор 13. Передній кінець ресори впирається в додатковий торцьовий упор 14.

Мал. 26. Підвіска автомобіля ГАЗ-3307:

1, 3 і 6—кронштейни; 2—лонжерон; 4—шарнір; 5—амортизатор; 7 і 12— обойми кінців корінних ресорних листів; 8 і 13— верхні і нижні опори; 9—буфер; 10—стремянка; 11 — подвійний корінний лист|аркуш|; 14—торцевий упор.

 

 

Навантаження на додаткову ресору передаються через кронштейни 3 з гумовими опорами. У ненавантаженого або навантаженого не повністю автомобіля при невеликому прогині задніх ресор сили передаються тільки основними ресорами, а між кронштейнами додаткової ресори і її кінцями залишається зазор, що зменшується в міру збільшення навантаження. При повному навантаженні в роботу вступає додаткова ресора, пружність якої може змінюватися, тому що кінці верхнього листа ресори ковзають по опуклих опорах і довжина робочої частини ресори в міру її прогину зменшується.

Бічному зсувові листів основної ресори перешкоджають чотири хомути, а додаткової —два хомута. Основна і додаткова ресори з'єднані з заднім мостом за допомогою накладки і стрем’янок.

Мал. 27. Підвіски автомобіля ЗІЛ-431410|:

а— передня |; б —задня|; 1 і 25—передні кронштейни; 2, 12, 27, і 35—стремянки; 3—передня ресора; 4—фіксатор накладки; 5 і 8—буфера ресори; 6 і 28—накладки; 7—амортизатор; 9—обойми; 10 і 33—проставки|; 11 і 32—задні кронштейни; 13 і 36—підкладки вушок| ресор; 14 і 37—вушка ресор; 15 і 38—втулки вушок|; 16 і 40—пальці ресор; 17 і 39—маслінки; 18—гумова втулка; 19—палець амортизатора; 20 і 41 — сухарі; 21 і 42— пальців сухарів; 22 і 43—вкладиші; 23 і 44—втулки стяжних болтів; 24 і 45— стяжні болти; 26—кронштейн додаткової ресори; 29—додаткова ресора; 30—проміжний лист|аркуш|; 31—задня ресора; 34—підкладка драбин стрем’янок

 

Для підвищення довговічності листи ресор піддають дробоструменевій обробці. Велике тертя між ресорними листами робить підвіску занадто жорсткою, тому всі листи передніх і задніх ресор змащують графітовим мастильним матеріалом, що зменшує тертя й захищає їх від корозії.

На автомобілях ЗІЛ-431410 (мал. 27) передні і задні ресори мають Т-подібний профіль, що підвищує їхню довговічність і знижує металоємність. На передніх кінцях ресор за допомогою болтів і стрем’янок кріплять знімні вушка 14 і 37, якими ресори закріплені в кронштейнах пальцями 16 і 40. Задні кінці ресор можуть вільно переміщатися між опорними сухарями 20 і 41 і втулками 23 і 44 у кронштейнах 11 і 32.

В листах ресори виштамповані виступи і заглиблення, які перешкоджають­ зсувові аркушів під час робо­ти. У передній підвісці на рамі закріп­лені гумові буфери 8, що всту­пають в дію в основному при гальмуванні, розвантажуючи ресори від додаткови­х зусиль. Телескопічні аморти­затори 7 гумовою втулкою 18 і пальцем 19 з'єднані верхнім кінцем із крон­штейном рами, а нижнім — із кронштей­ном переднього моста.

Мал. 28. Задня підвіска автомобіля ГАЗ-|3102 «Волга»:

а-| загальний|спільний| вигляд|вид|; б —кріплення| переднього кінця; в— кріплення | заднього кінця ресори; 1—корінний лист|аркуш|; 2—другий лист|аркуш| ресори; 3 і 4—прокладки|прокладення|; 5—третій лист|аркуш|; 6—пластина хомута; 7—заклепка; 8—хомут; 9—кронштейн; 10—палець; 11—додатковий буфер; 12—амортизатор; 13—буфер; 14— сережки; 15-стремянка; 16—прокладка|прокладення| ресори; 17—болт; 18—гумові подушки; 19 лонжерон підлоги|статі| кузова; 20—гумові втулки; 21—щока сережок; 22—заднє вушко ресори; 23 переднє вушко ресори

Задня підвіска легкових автомобілів ГАЗ-3102 «Волга» (мал. 28) складається з двох листових ресор, що працюють разом із двома амортизаторами двосторонньої дії. Ресори трапецієподібного перетину вушками за допомогою гумових втулок 20 і пальців 10 з'єднуються переднім кінцем із кронштейном 9 і заднім кінцем через сережку 14 з лонжероном 19. Стрем’янки 15 з'єднують середню частину ресори з заднім мостом, гумовим буфером 13 і прокладкою 16, до якої прикріплений нижній кінець теле­скопічного амортизатора 12. Хід задньо­го моста обмежується буфером 13 і додатковими буферами 11. Додаткові ­буфери, встановлені на крон­штейнах над підлогою кузова, необхідні для обмеження ходу нагору карданного вала і запобігання його зачіпання за тунель підлоги.