Подвеска автомобиля. Передний и задний мост
Дата публикации: 5 апреля 2018 г.
Установка осей колес и управляемость автомобиля
Подвеска колес оказывает очень серьезное влияние на ходовые качества автомобиля. Если, например, автомобиль имеет избыточную поворачиваемость, то ее можно компенсировать подвеской колес, чтобы при повороте автомобиль сам стремился вернуться к первоначальному направлению движения, т. е. чтобы автоматически происходило то, что водитель должен обеспечивать манипуляциями с рулевым колесом. Пример такой компенсации у автомобиля с жестким задним мостом показан на рис. 1.
Рис. 1. Управление задней осью, подвешенной на двух полуэллиптических рессорах.
Задний мост подвешен на полуэллиптических листовых рессорах, причем передняя часть рессоры служит в качестве рычага подвески. Задняя проушина рессоры закреплена в серьге, благодаря чему при упругой деформации задний мост совершает круговое движение приблизительно вокруг переднего пальца крепления рессоры. Если этот палец расположен ниже оси колеса, то оно при сжатии рессоры перемещается вперед, а при ослаблении — назад. Это приводит к повороту всего моста, а значит и всего автомобиля в сторону, противоположную повороту. Аналогичный эффект достигается и при независимой подвеске колеса, если точка подвески реактивного рычага расположена ниже оси колеса.
Удобство управления автомобилем достигается соответствующим закреплением управляемого моста. Если он соединен с кузовом через упругие элементы, а картер рулевого механизма соединен с кузовом жестко, причем рулевые тяги вынесены вперед, как показано на рис. 2, то при прохождении поворота автомобиль под действием центробежных сил смещается по стрелке в сторону от центра поворота, причем это происходит без вмешательства водителя.
Рис. 2. Управление передней осью.
Передний мост автомобиля
Передний мост, образованный двумя поперечными рычагами, изображен на рис. 3.
Рис. 3. Передний мост автомобиля Остин образует единый монтажный узел во вспомогательной раме. Гидроэластичная подвеска показана в сечении.
Поскольку в данном случае речь идет о переднеприводном автомобиле, упругий элемент подвески опирается на верхнюю полку рычага, чтобы освободить место для прохода ведущей оси. Этот передний мост установлен на автомобиле фирмы Остин, на котором применена также гидроэластичная подвеска, показанная в разрезе. Весь передний мост образует единый узел, что упрощает его монтаж на конвейере и ремонт автомобиля.
На автомобиле Татра 603 использована передняя подвеска Мак Ферсон (рис. 4).
Рис. 4. Подвеска переднего колеса автомобиля Татра 603.
Она интересна тем, что нижний конец упругого элемента соединен с кузовом с помощью коленчатого рычага, ось которого значительно отклонена от оси автомобиля. Тем самым достигается выгодная геометрия подвески и системы рулевого управления. Большим достоинством такой подвески является то, что коленчатый рычаг не требует для своих перемещений каких-либо специальных выемок в кузове, что позволяет хорошо использовать пространство между передними колесами для багажника. При управлении автомобилем упругий и телескопический элементы поворачиваются в установленных наверху конических подшипниках. Мост изолирован от кузова с помощью мягких резиновых блоков.
Появление радиальных шин несколько затруднило борьбу с внутренним шумом при движении автомобиля по каменистой дороге.
Снижение уровня шума является сложной задачей и требует правильного применения звукоизолирующих материалов. Особенно эта задача усложнилась на автомобилях высокого класса, где все основные агрегаты — источники повышенного шума — двигатель, коробка передач, главная передача совершенно звукоизолированы от кузова, так что появление каждого нового источника шума ставит перед конструкторами новые проблемы. Пример эффективной звукоизоляции переднего моста показан на рис. 5.
Рис. 5. Передний мост автомобиля Ролл Ройс.
Рассматриваемый передний мост установлен на автомобиле фирмы Роллс Ройс, причем он представляет собой единый узел, монтируемый на автомобиле на мягкие резиновые блоки, детально указанные в разрезе. Мост рассматриваемой конструкции имеет вспомогательную раму, на которой через упругие резиновые блоки установлены поперечные рычаги, элементы подвески и остальные элементы переднего моста. Таким образом, обеспечивается двойная звукоизоляция, а кроме того, возможная деформация моста не вызывает биений или толчков, влияющих на управление и привод колес.
Задний мост автомобиля
На современных автомобилях преобладает независимая подвеска колес с наклонными осями. По такой классической схеме установлены колеса автомобиля Мерседес-Бенц. Этот мост вместе с главной передачей также образует единый монтажный узел, устанавливаемый в кузове на трех резиновых блоках. Рычаги с целью двойной звукоизоляции также установлены на резиновых элементах. Цилиндрические пружины подвески хотя и опираются в подштамповки кузова, но через толстые резиновые прокладки. Телескопические амортизаторы установлены внутри пружин подвески и также изолированы от кузова резиновыми втулками. Кроме того, составным элементом моста является торсион, видный на рисунке сверху сзади.
Очень интересную конструкцию имеет задний мост автомобиля Ягуар (рис. 6).
Рис. 6. Подвеска заднего колеса автомобиля Ягуар.
В этом случае верхний рычаг образован полуосью с двумя шарнирами на концах. С одной стороны, это снижает величину неуравновешенных масс, с другой — полуось не имеет подвижных элементов. Кроме того, дисковые тормоза расположены близко от главной передачи, так что их масса также подрессорена.
Жесткий задний мост применяется не только на больших, но и на средних автомобилях. Пример такого современного заднего моста автомобиля Фиат 125 показан на рис. 7.
Рис. 7. Жесткий задний мост автомобиля Фиат 125 с управляющими продольными рычагами.
Рессоры состоят только из двух листов и служат в качестве нижнего рычага ведущего элемента моста. Для того чтобы при передаче тормозного момента или в процессе разгона автомобиля не происходило скручивания рессоры, что привело бы к изменению траектории качения колеса, мост имеет сверху еще две короткие тяги.
На рис. 8 показан усовершенствованный задний мост типа Де Дион.
Рис. 8. Задний мост типа Де Дион, в котором поперечные силы воспринимаются подвеской Уатта с двумя тягами.
Оба колеса соединены только легкой трубой, расположенной поперек транспортного средства, в данном случае подвеской Уатта. Остальные детали конструкции хорошо видны на рисунке.
У грузовых автомобилей со сдвоенными задними колесами при подвеске жесткого заднего моста с помощью полуэллиптических листовых рессор расстояние между этими рессорами и осью автомобиля мало, поэтому невелик и поворотный момент, действующий против крена автомобиля при прохождении поворота. В случае применения на автомобиле мягкой подвески с пневматическими упругими элементами малое расстояние является явным недостатком. Если подвеска автомобиля включает пневмобаллонные упругие элементы, расстояние между ними должно быть достаточно большим, при этом упругие элементы приходится располагать перед колесами. Такой задний мост автомобиля Мерседес-Бенц О 317 изображен на рис. 9.
Рис. 9. Задний мост автобуса Мерседес-Бенц О 317.
Реактивные моменты тормозного усилия и поперечные силы, действующие на мост, воспринимаются четырьмя косыми подвижными реактивными рычагами.
В раздел «Автосервис — устройство, ремонт, обслуживание и эксплуатация автомототехники»
| Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки: |
