Назначение и общее устройство ходовой части автомобиля

ЧТО ВХОДИТ В ПОДВЕСКУ АВТОМОБИЛЯ

К современным машинам предъявляется множество требований. Они должны быть хорошо управляемыми и при этом устойчивыми, бесшумными, комфортными и безопасными. Чтобы претворить в жизнь все эти пожелания, инженерам требуется тщательно продумать устройство подвески.

На сегодняшний день не существует какого-либо универсального эталона. В арсенале каждого автопроизводителя свои хитрости и современные разработки. Однако, для всех типов подвесок характерно наличие таких объектов:

• Упругий элемент.
• Направляющая часть.
• Стабилизатор устойчивости.
• Амортизирующие устройства.
• Колесная опора.
• Крепежи.

УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ

Автомобильная подвеска содержит упругие элементы, изготовленные из металла и неметаллические части. Они необходимы для перераспределения ударной нагрузки, получаемой колесами при встрече с неровностями дороги. К металлическим упругим деталям относятся рессоры, торсионы и пружины. Неметаллические элементы — это резиновые отбойники и буферы, пневматические и гидропневматические камеры.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Исторически самыми первыми появились рессоры. С точки зрения конструкции — это металлические полосы разной длины, соединенные между собой. Помимо эффективного перераспределения нагрузки, рессоры хорошо амортизируют. Чаще всего они используются в ходовой части грузовиков.

Торсионы представляют собой наборы пластин или стержней, работающих на скручивание. Обычно торсионной бывает задняя подвеска автомобиля. Устройства этого типа используют, кроме того, японские и американские производители машин увеличенной проходимости.

Металлические пружины входят в состав ходовой части любого современного авто. Эти элементы могут иметь постоянную или переменную жесткость. Их упругость зависит от геометрии прутка, из которого они изготовлены. Если диаметр прутка меняется на всем протяжении, то пружина имеет переменную жесткость. В противном случае упругость является постоянной.

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Упругие неметаллические детали используются совместно с металлическими. Резиновые элементы – отбойники и буферы – не только участвуют в перераспределении динамических нагрузок, но и амортизируют.

Пневматические и гидропневматические камеры используются в конструкциях активных подвесок. Их действие определяется свойствами только сжатого воздуха (пневмокамеры) или газа и жидкости (гидропневматические камеры). Эти упругие элементы дают возможность менять клиренс транспортного средства и жесткость системы амортизации автоматически.

Кроме того, они обеспечивают высокую плавность хода. Первыми были разработаны гидропневматические камеры. Они появились на машинах марки Citroen в 1950-х годах. Сегодня пневматическими и гидропневматическими подвесками опционно оснащают авто бизнес-класса: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru и др.

НАПРАВЛЯЮЩАЯ ЧАСТЬ

Направляющие элементы подвески – это стойки, рычаги и шарнирные соединения. Их основные функции:

• Удерживать колеса в правильном положении.
• Поддерживать траекторию движения колес.
• Обеспечивать соединение системы амортизации и кузова.
• Передавать энергию движения от колес на кузов.

СТАБИЛИЗАТОР ПОПЕРЕЧНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ

Подвеска автомобиля не обеспечивала бы транспортному средству необходимой устойчивости без стабилизирующего устройства. Оно борется с центробежной силой, стремящейся опрокинуть машину при повороте, и уменьшает крены кузова.

В техническом отношении стабилизатор поперечной устойчивости – это торсион, связывающий систему амортизации и кузов. Чем выше его жесткость, тем лучше авто держит дорогу. С другой стороны, излишняя упругость стабилизатора уменьшает ход подвески и снижает плавность движения транспортного средства.

Стабилизаторами поперечной устойчивости оснащают, как правило, обе оси машины. Но если задняя подвеска автомобиля торсионная, устройство устанавливают только спереди. Полностью отказаться от него смогли инженеры Mercedes-Benz. Они разработали особый тип адаптивной подвески с электронным контролем положения кузова.

Типы самоходных шасси:

1. Автомобильные;
2. Тракторные;
3. Специальное универсально самоходное шасси.

Как правило, шасси производится на автомобильном или тракторном заводе, а оборудование, которое размещается на нем, на другом специализированном заводе по производству навесного оборудования. Например, на автомобилях, типа УРАЛ устанавливают оборудование повышенной проходимости.

Пример самоходного шасси – автокран. Универсальные самоходные шасси широко используются в сельском хозяйстве на сезонном оборудовании.

Универсальное самоходное шасси

Самоходное шасси больше всего напоминает трактор, отличием является лишь компоновка, в которой мотор расположен позади кабины, перед кабиной, видимо, расположена рама с передним мостом. Рама может устанавливаться одно- или двух- балочная. На раме устанавливается различное специальное оборудование, используемое в сельском хозяйстве (кузов самосвал). Навес оборудования осуществляется быстро, для удобства его замены в случае необходимости.

Область применения самоходных шасси

-В сельском хозяйстве;

-В лесном хозяйстве;

-В коммунальных и дорожно-ремонтных службах;

-На складах (подъемники, погрузчики).

Наклонная плоскость.

Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы, а также конвейеры (с роликами для уменьшения трения).

Идеальный выигрыш в силе, обеспечиваемый наклонной плоскостью (рис. 5), равен отношению расстояния, на которое перемещается нагрузка, к расстоянию, проходимому точкой приложения усилия. Первое есть длина наклонной плоскости, а второе – высота, на которую поднимается груз. Поскольку гипотенуза больше катета, наклонная плоскость всегда дает выигрыш в силе. Выигрыш тем больше, чем меньше наклон плоскости. Этим объясняется то, что горные автомобильные и железные дороги имеют вид серпантина: чем меньше крутизна дороги, тем легче по ней подниматься.

Какой бывает проверка подвески?

Данная обязательная процедура может быть разных видов, в зависимости от каждой конкретной ситуации:

• аварийной или экстренной;
• плановой;
• предпродажной.

Экстренная диагностика ходовой части автомобиля проводится в тех случаях, когда имеет место посторонним звукам при поворотах рулевого колеса, слышно лязганье со стороны подвески. Также поводом к этому служат сильные крены кузова на поворотах. А когда машина набирает скорость, а руль при этом тянет в сторону, это тоже должно настораживать. Эти и другие нежелательные симптомы явно свидетельствуют об износе какой-нибудь составляющей «подвески». Тогда требуется их замена или ремонт. Срочность будет зависеть от интенсивности признаков той или иной «болезни».

Плановая процедура выполняется в запланированный промежуток времени и не зависит от технического состояния элементов. Это может быть запланированная межсезонная проверка перед наступлением лета либо зимы. Это очень актуально, поскольку за это время все равно найдется какая-нибудь поломка, которую необходимо устранить и как можно скорее. Конечно, лучший вариант, как проверить ходовую часть автомобиля, будет посещение СТО.

Что касается предпродажной проверки, то она относится к подержанным транспортным средствам, которые переходят от одного владельца к другому. При этом инициатором может выступить как продавец, так и покупатель. Хотя, положа руку на сердце, последний заинтересован в этом больше, нежели второй.

Вибростенд

Что такое вибростенд и какое он имеет отношение к СТО? Таким вопросом сегодня может задаться только новичок, тогда как люди со стажем прекрасно понимают, о чем идет речь. У некоторых автосервисов есть возможность провести диагностику ходовой части автомобиля на данном оборудовании. Оно выполнено в виде раскачивающей платформы, оснащенной различными датчиками, и соединено с компьютером.

После того, как машина окажется на вибростенде, он начинает раскачиваться, имитируя движение по дороге. При этом диапазон колебаний платформы доходит до 25 Гц, причем частота увеличивается постепенно.

Подобная компьютерная диагностика имеет специальное программное обеспечение, которое и управляет работой вибростенда. Что касается стоимости, то цена за такую услугу колеблется в пределах 700-1000 рублей, даже в таких городах, как Москва, Санкт-Петербург и другие подобные мегаполисы. Может кому-то такая стоимость покажется высокой, но проверка частей автомобиля на вибростенде стоит этих денег!

Независимая подвеска. Устройство, особенности

Независимая подвеска

Второй тип подвески – независимый, характеризуется тем, что каждое колесо оси имеет свою систему крепежа и гашения колебаний, которая не передает движения одного колеса на другое. По сути, в независимой подвеске отсутствует ось колес (балка, мост) как таковая.

Самое большое распространение получила независимая подвеска типа «МакФерсона». Схема такой подвески достаточно проста – ступица колеса шарнирно крепится к кузову авто посредством рычагов. Типов этих рычагов и их расположение может отличаться. Встречаются А-образные рычаги, одинарные, сдвоенные, нижние верхние. Самая простая независимая подвеска состоит из одного нижнего рычага.

Подвеска МакФерсон

Дополнительно ступица крепится к кузову амортизационной стойкой, выполняющей еще и роль поворотного кулака. Основными элементами этой стойки является винтовая пружина и амортизатор. Сама стойка – это корпус, в который помещен амортизатор, а поверх стойки расположена пружина.

Вверху стойка упирается в кузов. Между ними установлена подушка стойки, на которую она и опирается. Установленный внутри упорный подшипник дает возможность вращаться стойке вокруг оси. Благодаря этому осуществляется возможность поворота колеса.

Как бы отлично не работала амортизационная стойка, существует возможность передачи колебаний на кузов. Это может привески к поперечному раскачиванию кузова. Чтобы этого не произошло, в конструкцию включен стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий обе подвески колес. Работая на скручивание этот стабилизатор гасит поперечные колебания.

Это основные элементы независимой подвески. Но имеется и большое количество вспомогательных элементов, без которых не обойтись. Таким элементом, к примеру, является подушка стойки. Также к ним относятся все резинотехнические элементы:

• сайлентблоки;
• шаровые опоры;
• втулки.

Все они тоже задействованы в гашении колебаний. Сайлентблоки, шаровые опоры и втулки помещаются везде, где производится соединение элементов подвески – рычагов с кузовом и ступицей, стабилизатора поперечной устойчивости со ступицами и подрамником и т. д.

Типа Макферсон

90% автомобильных компаний применяют наиболее надежный тип подвески – Макферсон. Это независимый образец системы, который лучше всех показал себя на различных типах транспорта. Элементы ходовой части составляют одну цельную схему, которая отличается высокой надежностью. Данный узел выглядит следующим образом:

• на ступицу одевают колесный диск;
• ступица шарнирным образом фиксируется к кузову;
• роль держателей выполняют жесткие рычаги.

Существует большое разнообразие рычагов, которые могут располагаться согласно разным схемам. Наиболее распространенными являются одинарные, сдвоенные, А-образные рычаги. Детали могут быть верхними и нижними. В состав простой независимой подвески входит один рычаг, располагающийся снизу.

Что еще относится к системе:

• ступицы;
• шаровые опоры;
• тормозные диски;
• поворотные рычаги;
• опорные чашки, располагающиеся снизу;
• пружины;
• буфер сжатия;
• верхние опоры стойки;
• гайки;
• штоки;
• поворотные кулаки;
• валы привода;
• защитные чехлы.

Элементом, гасящим колебания ступицы, является стойка. Деталь состоит из амортизатора и наружной пружины. Качественное крепление стойки к кузову обеспечено подушкой. Внутри узел оснащен упорным подшипником, благодаря которому стойка может вращаться вокруг своей оси.

Со временем стойка начинает передавать все больше колебаний на кузов. Проверку стойки в случае выхода из строя можно выполнить самостоятельно путем раскачивания кузова. При сильном качении неисправный узел не стабилизирует кузов.

Подробнее о работе вибростенда при диагностике ходовой части автомобиля

Ранее диагностика подвески осуществлялась вручную. Теперь для этих целей используют вибростенд, что здорово повысило точность обнаружения неисправностей.

Вибростенд для проверки ходовой машин представляет собой платформу, способную раскачиваться с определенной частотой. Платформа оснащена множеством датчиков, информация с которых передается в специальную программу, установленную на компьютере. Данные измерений сравниваются с эталонными значениями и высчитываются отклонения. Эталонные значения хранятся в базе данных системы. Они индивидуальны для каждой модели автомобиля. Большое значение играет настройка системы перед началом диагностики, что предъявляет определенные требования к квалификации оператора.

Диагностика на вибростенде – очень удобный способ выявить исправность ходовой части транспортного средства. Однако операция доступна только для относительно новых автомобилей, имеющих в конструкции электронные блоки управления. Старые автомобили без электроники проверить таким образом невозможно.

Диагностика проходит следующим образом. Автомобиль заезжает на платформу. Вибростенд начинает качаться с частотой, имитирующей движение по дороге. Количественно частота нарастает от 0 до 25 Гц. Благодаря имеющимся на платформе датчикам измеряется динамический вес каждого колеса автомобиля. Полученные значения сравниваются с эталонными из базы данных. Чем меньше расхождение, тем исправнее считается ходовая часть машины. Передняя и задняя подвески при этом проверяются отдельно.

Задача стенда в том, чтобы максимально приближенно сымитировать воздействие дорожного покрытия на ходовую часть авто. Достигается это путем генерации колебаний определенной частоты. Технически платформа стенда раскачивается благодаря вибраторам с гидравлическим или электродинамическим приводом. В момент измерений колеса машины приводятся в движение посредством специальных барабанов, имеющихся на платформе. Поэтому необходимо оставить КПП на нейтральной передаче. Именно таким образом происходит имитация движения авто на вибростенде.

Что входит в диагностику ходовой части автомобиля на вибростенде? Оборудование разработано таким образом, чтобы проверить те узлы подвески, которые подвергаются наибольшей нагрузке во время движения. К этим элементам относятся: стойки амортизатора, рычаги и пружины, тормозная система, наконечники рулевых тяг, а также подшипники и шаровые опоры. Кроме непосредственно генерации колебаний, вибростенды способны создавать боковые крены. Это нужно для качественной проверки исправности подшипников и шаровых опор.

Не всем автовладельцам по душе способ диагностики ходовой при помощи вибростенда. И даже некоторые профессиональные автомеханики подвергают его критике. Все дело в том, что результаты получаемых измерений зависят от множества факторов. На точность диагностики влияет давление в шинах, передача. Но самое главное – грамотность настройки самого вибростенда, которая зависит от оператора

Поэтому очень важно выбирать качественный сервис, где работают настоящие мастера диагностического дела.

Измерение радиального и осевого зазоров в шкворнях

Износ в шкворневом соединении передних колес грузовых автомобилей контролируют по величине радиального и осевого зазоров.

Радиальный зазор (Лр ) в шкворневом соединении определяют по перемещению поворотной цапфы относительно шкворня при подъеме и опускании домкратом передней оси (до опоры колеса на пол).

Как видно из схемы, угол развала колеса при опускании на пол уменьшается за счет зазоров, образуемых вследствие износа шкворня и втулки.

Перемещение цапфы фиксируют при помощи индикатора 1, устанавливаемого на балке передней оси при помощи зажима 3. Стержень индикатора соприкасается с нижней частью опорного тормозного диска 2. Поскольку диаметр диска примерно в два раза больше длины шкворня, индикатор показывает радиальный зазор вдвое больший действительного, что повышает точность замера. Радиальный зазор для грузовых автомобилей (типа ЗИЛ и ГАЗ ) не должен превосходить 0,75 мм.

Осевой зазор замеряют плоским щупом, вставляемым между верхней проушиной цапфы и кулаком передней оси.

Увеличенный зазор между обоймой подшипника и его гнездом в ступице и степень затяжки подшипников ступиц колес может быть выявлен покачиванием колес в поперечной плоскости после устранения люфта в шкворневом соединении. При регулировке зазора в подшипнике его гайку затягивают ключом с динамометрической рукояткой с определенным усилием. При использовании для регулировки простого ключа гайку предварительно затягивают до начала торможения колеса в вывешенном состоянии, а затем отвертывают на 1/3 — 1/2 оборота до начала свободного вращения колеса. Правильно отрегулированное колесо должно от толчка рукой вращаться не менее чем на 8—10 оборотов.

Автоматическая КПП

Новый вид трансмиссии, которая бывает нескольких типов:

• классическая;
• полумеханическая DSG;
• роботизированная;
• вариаторная CVT.

Автоматическая коробка позволяет максимально плавно переключать скорости, сохраняя целостность сцепления длительное время. За счёт этого АКПП может адаптироваться под разный стиль вождения. А варианты с возможностью ручного переключения дают машине отличную динамику.

Управление автоматической коробкой осуществляется посредством селектора. Рабочие режимы зависят от выбранного положения: P, N, R, D. На внедорожниках с большим числом диапазонов работы используются дополнительные режимы: S, L, OFF и т. д. Также имеются отдельные кнопки типа Snow, Shift, Sport. Они характеризуют работу автомата в зависимости от внешних условий.

Принцип работы

Основную роль в создании комфортной езды, выполняет именно подвеска. Это устройство гасит колебания, возникающие от неровной поверхности.

Когда колесо попадает в яму – машина не должна перевернуться, это главная задача для подвески. Колесо опускается вниз, тем самым растягивая амортизатор, который крепится к подвеске. После выхода из ямы – амортизатор становится на прежнее место и находится там в процессе небольших колебаний.

Колеса соединены с подвеской наглухо с одной стороны, но с другой стороны – нет

Важно, чтобы автомобиль даже при небольших колебаниях дороги (спусках или подъемах) – шел ровно, поэтому подвеска, взаимодействуя с остальными частями, будет выполнять такую работу

Ходовая позволяет автомобилю передвигаться, при этом создает комфортные условия для водителя и пассажиров. Знание системы в целом, схемы ее работы и ее составных элементов – не обязательно для каждого водителя, но если вы все это знаете – это поможет правильно управлять машиной и справиться с любыми трудностями, возникающими на дороге. Устройство этой части – не так сложно, как кажется, о нем может рассказать любой специалист на станции ТО или даже знакомый водитель, но лучше обратиться к руководству по вашему автомобилю, чтобы знать детали именно вашей модели. Удачи и берегите свой автомобиль!

Как проверить состояние ходовой части автомобиля. Самостоятельная диагностика ходовой части

Как правило, проверка ходовой части проводится лишь при покупке подержанного автомобиля, в то время, как такая диагностика должна выполняться регулярно.

Внешний осмотр

В силу того, что в процессе эксплуатации ходовая часть автомобиля взаимодействует со многими смежными системами и механизмами, проводить ее диагностику необходимо в комплексе с осмотром рулевой и тормозной систем.

Подняв автомобиль с помощью подъемника, заехав на эстакаду, смотровую яму или, в крайнем случае, приподняв его домкратом, следует внимательно рассмотреть детали подвески на наличие на них трещин, сколов и следов коррозии.

Потертости и мелкие царапины – тоже повод насторожиться, поскольку они молчаливо свидетельствуют о совершенных наездах на дорожные препятствия, следствием которых могут быть малозаметные деформации и повреждения узлов.

Осмотрите амортизаторы, присмотревшись, нет ли на них следов подтекающего масла? Заодно убедитесь в целостности их пыльников и отбойников. В переднеприпроводном автомобиле обязательно проверьте целостность, герметичность чехлов шарниров полуосей и наличие в них смазки, сжав их пальцами рук.

Не забудьте проверить состояние тормозных шлангов, уделив особое внимание местам их крепления к цилиндрам тормозной системы. Пыльники цилиндров и направляющих суппортов также подлежат обязательному осмотру

Если возможности поднять машину нет, состояние передних стоек можно оценить, поочередно поворачивая до упора влево и вправо передние колеса.

Проверка люфта колес и рулевого управления

У автомобиля с подвешенными передними колесами необходимо проверить величину свободного хода руля без реакции на него колес. Плавно пошатывая руль влево-вправо, следует определить крайние положения руля при которых передние колеса еще не начинают менять свое положение. У большинства моделей машин значение люфта не должно превышать 50 или расстояния в 15 мм по внешней дуге рулевого колеса.

После этого нужно проверить люфт передних колес. Заблокировав руль, необходимо попытаться раскачать колесо, взявшись за него руками сначала сверху и снизу, а затем – справа и слева. Наличие люфта колеса в горизонтальной плоскости может свидетельствовать о неисправностях в рулевой системе, если же колесо имеет ощутимый люфт в вертикальной плоскости, с большой долей вероятности можно утверждать об изношенности элементов подвески.

Не забывайте о том, что люфт в колесе может быть также следствием износа его ступичного подшипника. Проверяя люфт колес, обследуйте заодно колесные диски на предмет вмятин и трещин.

Проверка ходовой части в движении

Запустив двигатель и начав движение, нужно отпустить руль на ровном прямолинейном участке дороги. Если автомобиль начинает при этом уводить в сторону, это может быть свидетельством нарушения геометрии подвески или, что печальнее — кузова. Такая же картина наблюдается и в случае неправильно отрегулированного развала-схождения колес или при значительной разнице в давлении воздуха в шинах.

Если при резком торможении передняя часть автомобиля ощутимо проваливается вниз, а при энергичном разгоне проседает задняя часть машины, следует обратить пристальное внимание на амортизаторы, скорее всего, они изношены и не справляются со своей основной задачей – стабилизацией положения кузова. Остановившись и выйдя из автомобиля, резко надавить на крыло и отпустите его

Исправный амортизатор «позволит» кузову качнуться вверх, затем немного вниз и совсем чуть-чуть вверх. После этого никаких раскачиваний наблюдаться не должно.

Знайте — автомобиль с изношенными амортизаторами даже на пологих поворотах будет неумолимо крениться и сбиваться с траектории, неуверенно держа дорогу.

Наличие хруста при начале движения с максимально вывернутыми колесами безошибочно укажет на необходимость замены порядком поизносившихся ШРУСов.

Завершающий этап проверки – езда по неровной дороге. Выключив музыку и попросив спутников соблюдать тишину, внимательно прислушайтесь к звукам, которые может издавать передняя подвеска при движении по ямам и ухабам. Чаще всего стуки в передней части автомобиля издают изношенные втулки стабилизаторов и амортизаторов или требующие замены шарниры подвески.

Вибрации рулевого колеса при езде по не самому лучшему дорожному покрытию могут быть следствием гнутых колесных дисков.

Удачи вам! Ни гвоздя, ни жезла!

Диагностика и замена шаровой опоры

Замена шаровых опор – мероприятие, которое обязательно необходимо проводить своевременно. Шаровые опоры ломаются чаще всего во время движения, и в самый ненужный момент. Можно сказать, что это самая уязвимая часть подвески

Поэтому так важно проводить диагностику данного узла, чтобы вовремя выявить неполадки с шаровой опорой

Признаки неисправности шаровой опоры:

• При переезде трамвайных путей, искусственных неровностей, дефектов дорожного покрытия на небольшой скорости слышны стуки в передней подвеске;
• Переднее колесо люфтит (раскачивается). В такой ситуации диагностику и замену шаровой опоры откладывать опасно, большой риск возникновения аварийной ситуации;
• Скрип при повороте руля;
• Неравномерный износ покрышек на передней и задней оси.

Диагностировать шаровую можно внешним осмотром, подняв авто на подъемнике, и путем поворота колеса руками. Установив монтировку между ступицей и рычагом, проверяется наличие люфта.

Шаровые опоры достаточно редко выходит в один миг, поэтому у водителя всегда есть время, чтобы осуществить ремонт, но не стоит этим злоупотреблять. Ресурс шаровых опоры, в среднем от 50 до 100 тыс. км, но могут выйти из строя раньше времени, чаще всего из-за порванного пыльника.

При выявлении первых же признаков необходимо обращаться за ремонтом ходовой части автомобиля к квалифицированным специалистам.