Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2⁠⁠

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 ⁠ ⁠

Ну что, продолжаем разбираться в устройстве автомобильной подвески и ее составных элементов.

Как известно, различные детали подвески выполняют определенные функции, этих функций всего три :

Каждый элемент подвески занимается своим делом, но иногда и совмещают занятия, так, из прошлой статьи мы узнали, что многолистовые полуэллиптические рессоры выполняют сразу все эти функции, но с рессорами закончили.

Разберемся с отдельными элементами.

Направляющую функцию выполняют элементы, за счет которых сохраняется заданное положение оси или колеса во всем диапазоне работы подвески, параметр характеризирующий предельные положения подвески называется — артикуляция.

К направляющим элементам относятся рычаги и тяги.

Рычаги это силовые элементы подвески, которые воспринимают бОльшую часть продольных и поперечных нагрузок, а также в некоторых вариантах подвесок они выполняют несущую функцию, так как на них опирается упругий несущий элемент подвески.

Рычаги бывают продольными

В задней независимой подвеске

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

В задней зависимой подвеске

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

передней многорычажной подвеске под номером 5

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

В передней подвеске типа макферсон с раздельными рычагами, как пример кочерга от автоваза

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Главное назначение продольного рычага — воспринимать нагрузки, возникающие в продольном направлении, то есть тяговое и тормозное усилие.

Также рычаги бывают поперечными, из названия становится ясно, что они призваны воспринимать усилия, направленные в поперечном направлении.

Вот поперечный рычаг переднего макферсона от лады

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Поперечный рычаг передней многорычажной подвески

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Его всегда можно опознать по отсутствию места для крепления продольного рычага.

Поперечный рычаг задней многорычажной подвески

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

На картинке их два — верхний с надписями и под ним нижний.

Также бывают рычаги совмещенные, это такие рычаги, которые совмещают в одном монолите продольный и поперечный рычаг, такие рычаги воспринимают одновременно усилия в продольном и поперечном направлении.

Такие рычаги бывают L-образными

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Косыми, которые в основном применяются в задних подвесках

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Общая задача всех этих железяк — сохранять заданное положение оси или колеса, в соответствии с заданными настройками и воспринимать все нагрузки, передающиеся через пятно контакта шины с дорожным покрытием.

Далее перейдем к тягам. Вообще тяга — понятие весьма расплывчатое, основное их отличие в предназначении, а именно восприятие дополнительных внутренних нагрузок в подвеске или обеспечение заданных динамически изменяемых параметров подвески. Однако тяги могут нести и функцию рычагов, так, тяга Панара(фамилия) предназначена для восприятия поперечных сил в задних зависимых подвесках.

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Логичнее было бы обозвать ее рычагом, но это тяга.

тоже самое относится к механизму Уатта, который преследует те-же цели, что и тяга Панара, но обладающий рядом преимуществ и состоящий из двух тяг и балансира, однако эти тяги тоже можно обозвать рычагами, и не ошибиться

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Позже, в основных частях, мы на этих механизмах остановимся подробнее, не переживаем)

Далее, тяги бывают реактивными, это вспомогательные рычаги (да-да), которые помогают основным элементам подвески воспринимать различные усилия, такие как тяговые и продольные силы возникающие при S-образном изгибе рессор, предотвращая проворачивание ведущей оси в рессорных подвесках, и направляющие и удерживающие мост в случае с пружинной или иной нерессорной зависимой подвеской. И полностью нести функцию продольных рычагов, в этом вопросе понятие тяги весьма растяжимое.

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Рулевые тяги. Данные звери могут быть активными и пассивными. Активные тяги, это тяги, присоединенные к управляющему механизму — рулевой рейке, рулевой трапеции, рулевому редуктору, и любому исполнительному механизму, посредством тяг влияющему на поворот колеса в горизонтальной плоскости.

Вот активные рулевые тяги.

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Отличительная черта рулевых тяг в том, что она состоит из нескольких частей, среди которых всегда есть регулировочный механизм, позволяющий изменить длину тяги, та часть, которая подсоединяется к рулевому механизму, называется собственно рулевой тягой, а часть, подсоединяющаяся к поворотному кулаку, называется рулевым наконечником.

Пассивные рулевые тяги призваны изменять схождение (поворот колеса в горизонтальной плоскости) при работе подвески, на углы, заданные ее кинематикой, та самая «подруливающая» подвеска, применяется данная схема на задней оси в независимых типах подвесок, однако забегая вперед скажу, что эффект подруливания может быть реализован и без применения данных тяг, и даже в полузависимых подвесках с торсионной балкой.

Эти тяги часто обзывают «развальными».

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Найти такую тягу очень легко она стоит параллельно горизонтальному рычагу, но намного короче, из-за чего ее радиус поворота не совпадает с радиусом поворота горизонтальных рычагов, и при артикуляции подвески меняется схождение, величина изменения задается на этапе конструирования длиной тяги. Также на креплении этой тяги обязательно присутствует механизм регулировки изначального схождения, который как правило представляет из себя эксцентриковые шайбы. И именно поэтому схождение на таких подвесках необходимо регулировать именно с той загрузкой, с которой автомобиль будет ездить большую часть времени. Отвлеклись.

Далее у нас остался один вид тяг, это тяги стабилизатора поперечной устойчивости, именуемые в народе по-разному, «линки, кости, яйца» и тд. Они связывают торсион стабилизатора поперечной устойчивости с любым рычагом подвески, амортизатором, либо с кузовом или рамой, при креплении торсиона к мосту или балке зависимой подвески.

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Элементы и детали автомобильных подвесок, часть 2 Тяга, Подвеска, Рычаг, Стабилизатор, Длиннопост

Ну вот, с палками вроде можно заканчивать, а то совсем длиннопост. Дальше будем обозревать разные виды шарниров и особенности их конструкции, и туда-же добавим амортизаторы с упругими элементами. Со временем туго, пишу украдками, поэтому в тексте могут встречаться косяки и накладки, пинайте, еслишо)

Поддержать

22.2K поста 45.6K подписчиков

Подписаться Добавить пост

Правила сообщества

Добро пожаловать в автомобильное сообщество!

У нас запрещено:

-Публикация видео с тематикой ДТП (исключение: авторский контент с описанием).

-Нарушать правила сайта.

-Создавать посты несоответствующие тематике сообщества.

-Рекламировать что бы то ни было.

-Баяны не желательны (игнорирование баянометра карается флюгегехайменом).

-Заваривать ромашковый чай в костюме жирафа.

У нас разрешено:

-Создавать интересный контент.

-Участвовать в жизни сообщества.

-Предлагать темы для постов.

-Вызывать администратора или модераторов сообщества при необходимости.

-Высказывать идеи по улучшению Автомобильного сообщества.

-Изображать коняшку при комментировании.

1 год назад
Ещё. Больше таких постов!)
1 год назад

Молодец, хорошо изложил.
Единственное, не рулевая рейка, а рулевой механизм (реечного типа). Я знаю, что их десятки лет рейками называют — это сленг. Сама рейка тоже есть, но её не видно — она внутри корпуса механизма.
И рулевая система к подвеске не относится.

раскрыть ветку (0)
1 год назад

Буду с нетерпением ждать про амортизаторы и прочее. А то в процессе выбора и не совсем понятно, что лучше, ибо не сильно разбираюсь. А на форумах каждый свою сборку хвалит/ругает. Зная в общих чертах матчасть проще понимать что делать.

раскрыть ветку (0)
1 год назад

Иллюстрация к комментарию

1 год назад

Если честно — какая-то каша.
Во-первых, детали подвески делятся не на «направляющие, несущие и демпфирующие», а на направляющие, упругие и демпфирующие (гасящие). Можно еще отдельно добавить стабилизирующие.
Во-вторых, не понятно, какие различия у направляющих и несущих функций.
В-третьих, исходя из Вашей классификации, непонятно, какие функции выполняют, например, пружины и торсионы.
И это вопросы навскидку только по первым абзацам.

Если не секрет, из каких источников берете информацию?

раскрыть ветку (0)
Похожие посты
2 дня назад

Продвинутая система стабилизации⁠ ⁠

Поддержать
1 год назад

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска⁠ ⁠

Переходим от краткого обзора отдельных деталей непосредственно к конструкциям подвесок.

Сразу скажу, что обозреть все виды подвесок нереально в принципе, так как их видов столько-же, сколько существует моделей автомобилей, в каждой конкретной конструкции есть свои нюансы и отличия, поэтому обзор включит в себя основное, базу и примеры, от которых можно будет отталкиваться и понимать, почему сделано именно так, и зачем все это нужно.

Читать статью  Принцип работы автоматической коробки передач

Итак, зависимая подвеска, это подвеска с жесткой осью, связывающей колеса на одной оси, основной чертой такой подвески является то, что перемещение одного колеса, вызывает изменение положения противоположного колеса оси. На данный момент времени такой тип подвески используется в грузовом и внедорожном транспорте, в легковых автомобилях его практически не используют, но до начала 21 века его можно было часто встретить в легковых автомобилях.

Существует множество вариантов крепления оси зависимой подвески к кузову автомобиля, самый простой из них — использование рессор, о которых мы уже говорили. Рессоры выгодны тем, что могут воспринимать силы во всех трех направлениях, а также в грузовой технике позволяют распределить нагрузку на кузов или раму автомобиля на две точки крепления рессор.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Однако для улучшения плавности хода в легковых автомобилях, рессоры приходится делать длинными и малолистовыми, что ведет к увеличению восприимчивости боковых сил, негативно влияющих на управление, а также ведет к сильному S-образному изгибу рессор при воздействии тягового или тормозного усилия. Поэтому однолистовые рессоры без дополнительных направляющих элементов могут применяться только на легких автомобилях, как пример — наша «волга».

Помимо этого в подвесках с однолистовыми рессорами под воздействием неравномерного тягового усилия при движении по неровностям, возникают паразитные крутильные колебания, которые усугубляются мягкой подвеской силового агрегата, допускающей его проворот. Амортизаторы не в состоянии гасить эти колебания из-за маленького плеча воздействия на мост, однако если расположить амортизаторы с разных сторон моста, это благоприятно повлияет на его стабилизацию в плоскости вращения. Кроме того, некоторые производители использовали в качестве направляющего элемента стабилизатор поперечной устойчивости, который работая на сжатие и растяжение воспринимал вращающие усилия, а тяговую нагрузку уже воспринимали листы рессор, но уже без S-образного изгиба и паразитных колебаний.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Вместо рессор в качестве упругих элементов можно применять пружины, однако в этом случае придется применять несколько тяг, предназначенных воспринимать продольные и поперечные силы. Как правило это продольные реактивные тяги и поперечная тяга Панара или механизм Уатта. Тяга Панара при работе подвески описывает дугу в точке крепления к кузову, что ведет к некоторому смещению кузова, и смещение это тем больше, чем короче тяга и чем бод бОльшим углом она стоит. Кроме того, при крене кузова изменение положения тяги панара ведет к изменению центра крена и появлению дополнительной силы в точке крепления тяги, которая увеличивает крен, при чем при крене в одну сторону крен увеличивается, а в другую — уменьшается, это основные негативные моменты от использования тяги панара.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Помимо тяги панара, для восприятия боковых сил иногда используют механизм Уатта. Он лишен бОльшей части недостатков тяги Панара, не вызывает боковых смещений оси при работе подвески, имеет две точки крепления к кузову, маятник-же крепится к центру оси.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Однако возможна зеркальная установка, при которой маятник крепится к кузову, а штанги к концам оси, такую схему в настоящее время можно увидеть как вспомогательную в полузависимой подвеске Opel Astra J

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Расположением тяги Панара также можно влиять на подруливание задней подвески в сторону избыточной либо недостаточной поворачиваемости. Например, если тяга Панара установлена за осью, при боковых нагрузках, за счет податливости резиновых шарниров рычагов и тяг, тяга Панара немного доворачивает ось в сторону поворота, тем самым смещая поворачиваемость в сторону недостаточной. На иллюстрации из умной книги присутствует ошибка, поправил красным.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Данный эффект доворота может быть изменен косым расположением нижних рычагов, в таком случае при смещении оси внешний относительно центра поворота рычаг слегка отжимает мост назад, а внутренний — подтягивает вперед, таким образом удается сместить баланс поворачиваемости в сторону избыточной и в сумме получить нейтральную поворачиваемость. Пример такого решения — задняя подвеска opel Rekord E

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Также это работает и в зеркальном исполнении, при расположении тяги панара перед осью, она начинает способствовать избыточной поворачиваемости, что благоприятно компенсирует недостаточную поворачиваемость переднеприводных автомобилей. Кроме того, в переднеприводных автомобилях появляется возможность установить верхние реактивные тяги в направлении задней части машины, тем самым сформировав механизм Уатта, это позволяет мосту не смещаться в продольном направлении при работе подвески и и двигаться строго вертикально, кронштейны крепления тяг в этом случае устанавливаются соосно тяге Панара.

В заднем приводе такая кинематическая схема практически не используется, так как мост при работе подвески будет проворачиваться, что неблагоприятно скажется на работе крестовин карданного вала и вызовет волнообразную передачу крутящего момента в крайних положениях подвески, что повлечет за собой быстрый износ и повышенную вибрацию.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

При изменении длины и взаимного расположения продольных рычагов, возможно кинематически доворачивать мост в сторону недостаточной поворачиваемости, так как при крене автомобиля рычаги подтягивают наружную от поворота сторону балки вперед.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Таким образом можно опять-же взаимокомпенсировать воздействие элементов на поворот оси влияющего на управляемость, так, мы уже видели в примере опель рекорд, а теперь посмотрим на подвеску мазды RX-7, где все сделано наоборот, но с той-же целью — сделать поворачиваемость нейтральной.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Также тягу панара можно и никуда не смещать, дабы вообще убрать довороты задней оси и вместе с рычагами по схеме Уатта полностью исключить активную составляющую из подвески, превратив ее в «тележку», как на сааб 900

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Помимо корректирующих управление функций, наклон направляющих рычагов также может задавать продольный центр крена автомобиля, например, на задней оси центр крена должен находиться перед колесом, а на передней оси — позади колеса, тогда вращающий момент и тяговое усилие будут положительно влиять на продольную стабилизацию кузова, при разгоне задняя часть будет стремиться приподняться, а передняя — опуститься, и наоборот при торможении. Однако при изменении загруженности автомобиля и изменении положения рычагов, центр крена может сильно изменять свое положение, что необходимо учитывать при управлении автомобилем. Так, на вышерассмотренном рекорде с номинальной загрузкой центр продольного крена задней оси находится в 40м перед осью, а при полной загрузке — в 0.8м.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Также есть сильно упрощенные типы зависимых подвесок, в которых применяются только два продольных рычага, а восприятие вращающего усилия ложится на амортизаторы, которые для этого имеют дополнительный кронштейн

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Также есть вариант, где вращающие силы, возникающие при торможении воспринимает центральная А-образная опора. Кроме того, эта опора также принимает и боковые нагрузки, благодаря чему удалось отказаться от тяги Панара, что позволило поднять центр крена и избавиться от влияния тяги на крен автомобиля, также это позволило исключить боковое смещение подвески при ее работе не прибега к механизму Уатта.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Однако эта схема обзавелась другими коварными недостатками, среди них очень большая нагруженность центральной опоры, ее шарниров и тела балки, а также чувствительность к загрузке автомобиля и изменение характера поведения подвески. Так, подруливающий эффект в такой схеме отсутствует только при условии параллельности продольных тяг дорожному полотну. При малой загрузке, когда точка крепления тяг к кузову находится выше оси колес, проявляется подруливающий эффект в сторону избыточной поворачиваемости, и он тем больше, чем выше эта точка, и наоборот, при просадки точки крепления ниже оси возникает эффект подруливания в сторону недостаточной поворачиваемости, и такое вольное поведение подвески негативно влияет на управляемость, особенно на неровной дороге.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Также встречается использование вместо А-образной опоры — двух косых рычагов, как на форд Таунус

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

А компания вольво извернулась по-своему, поставив два рычага один на другим, прикрепив их рядом с картером главной передачи и закрепив ответные их концы на специальном треугольном подрамнике, при этом применив тягу Панара. Спорное решение, дорогое и без видимого преимущества над другими схемами. Так как унаследовав недостатки схемы с А-образной опорой, добавились недостатки от применения тяги Панара.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

У всех этих типов подвесок есть общий недостаток — изменяющийся центр продольного крена, или находящийся слишком далеко, либо вообще, не с той стороны колеса. Чтобы зафиксировать этот центр крена, была придумана схема зависимой подвески с дышлом. В такой подвеске появился жесткий рычаг, либо труба, в которой проходит карданный вал, который жестко присоединен к картеру редуктора либо к телу балки, и его передний шарнир вынесен практически на один уровень с креплением продольных рычагов. Это позволило зафиксировать центр продольного крена в правильном месте, и убрать возможность его изменения при работе подвески, боковые силы опять-же пришлось возложить на тягу Панара, либо механизм Уатта.

Читать статью  Volkswagen Passat B5 с пробегом: нестрашная подвеска, вечные АКП и удачный даунсайзинг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Помимо всего прочего, при помощи дышло удалось полностью устранить слабоконтролируемое подруливание задней подвески при крене кузова, присущее зависимым подвескам с двумя продольными рычагами.

Ну и закончим мы последним вариантом зависимой подвески с дышлом и изогнутой осью, которая на мой взгляд является одним из самых удачных вариантов зависимой подвески, который вплотную приблизился к независимой подвеске на косых рычагах. Здесь есть все плюсы подвески с дышлом, однако отсутствует тяга Панара, ее роль переложили на установленные под углом, а не продольно, продольные рычаги.

Виды автомобильных подвесок, часть 6, зависимая подвеска Подвеска, Длиннопост, Мост, Рычаг

Пожалуй закончим изучение независимых подвесок, да и лимит изображений подошел к концу. Иллюстрации использованы из книг И.Раймпеля «Конструкции автомобильных подвесок», это одна из самых толковых книг по этой тематике, а в подвесках за 30 лет революции не произошло, скорее упрощение и примитивизация, поэтому она актуальна по сей день)

Будет-ли следующая часть? Не знаю, если судить по популярности предыдущего поста в 150 плюсов, проще написать коммент про говно из трех слов, или запостить фотку с котомхачиком, чем весь вечер придумывать и писать удобоваримый текст и искать 20+ приятных иллюстраций, первое более в почете. Второе, наверно почти никому не нужно.

Рейтинг мне вообще не нужен, но я по нему ориентируюсь и делаю выводы, и времени мне просто жалко, сорян)

Устройство и виды рулевого управления автомобиля

Рулевое управление – одна из основных систем автомобиля, которая представляет собой совокупность узлов и механизмов, предназначенных для синхронизации положения рулевого колеса (руля) и угла поворота управляемых колес (в большинстве моделей автомобилей это передние колеса). Основное назначение рулевого управления для любых транспортных средств – это обеспечение поворота и поддержание заданного водителем направления движения.

Устройство системы рулевого управления

Элементы системы рулевого механизма и привода

Конструктивно система рулевого управления состоит из следующих элементов:

  • Рулевое колесо (руль) – предназначено для управления водителем с целью указания направления движения автомобиля. В современных моделях оно дополнительно оснащается кнопками управления мультимедийной системой. Также в рулевое колесо встраивается передняя подушка безопасности водителя.
  • Рулевая колонка – выполняет передачу усилия от руля к рулевому механизму. Она представляет собой вал с шарнирными соединениями. Для обеспечения безопасности и защиты от угона колонка может быть оснащена электрическими или механическими системами складывания и блокировки. Дополнительно на рулевой колонке устанавливается замок зажигания, органы управления светотехникой и стеклоочистителем ветрового стекла автомобиля.
  • Рулевой механизм – выполняет преобразование усилия, создаваемого водителем через поворот рулевого колеса и передает его приводу колес. Конструктивно представляет собой редуктор с некоторым передаточным отношением. Сам механизм соединяет с рулевой колонкой карданный вал рулевого управления.
  • Рулевой привод – состоит из рулевых тяг, наконечников и рычагов, выполняющих передачу усилия от рулевого механизма к поворотным кулакам ведущих колес.
  • Усилитель рулевого управления – повышает усилие, которое передается от руля к приводу.
  • Дополнительные элементы (амортизатор рулевого управления или “демпфер”, электронные системы).

Стоит также отметить, что подвеска и рулевое управление автомобиля имеют тесную взаимосвязь. Жесткость и высота первой определяют степень отклика автомобиля на вращение рулевого колеса.

Виды рулевого управления

В зависимости от типа редуктора системы, рулевой механизм (система рулевого управления) может быть следующих видов:

  • Реечный – самый распространенный вид, используемый в легковых автомобилях. Этот вид рулевого механизма имеет простую конструкцию и отличается высоким КПД. Недостатки заключаются в том, что этот тип механизма чувствителен к возникающим ударным нагрузкам при эксплуатации в сложных дорожных условиях.
  • Червячный – обеспечивает хорошую маневренность автомобиля и достаточно большой угол поворота колес. Этот вид механизма меньше подвержен влиянию ударной нагрузки, но более дорогостоящий в изготовлении.
  • Винтовой – принцип работы похож на червячный механизм, однако он имеет более высокий КПД и позволяет создавать большие усилия.

В зависимости от вида усилителя, который предусматривает устройство рулевого управления, различают системы:

  • С гидравлическим усилителем (ГУР). Его основным достоинством является компактность и простота конструкции. Гидравлическое рулевое управление среди современных транспортных средств является одним из наиболее распространенных. Недостатком такой системы является необходимость контроля уровня рабочей жидкости.
  • С электрическим усилителем (ЭУР). Такая система рулевого управления с усилителем считается наиболее прогрессивной. Он обеспечивает простоту регулировки настроек управления, высокую надежность работы, экономный расход топлива и возможность управления автомобилем без участия водителя.
  • С электрогидравлическим усилителем (ЭГУР). Принцип действия данной системы аналогичен системе с гидравлическим усилителем. Главное отличие заключается в том, что насос усилителя приводится в действие электродвигателем, а не ДВС.

Рулевое управление современного автомобиля может быть дополнено следующими системами:

  • Активного рулевого управления (AFS) – система изменяет величину передаточного отношения в зависимости от текущей скорости. Она позволяет корректировать угол поворота колес и обеспечивает более безопасное и устойчивое движение на скользких поверхностях.
  • Динамического рулевого управления – работает аналогично активной системе, однако в конструкции в этом случае вместо планетарного редуктора используется электродвигатель.
  • Адаптивного рулевого управления для транспортных средств – главной особенностью является отсутствие жесткой связи между рулем автомобиля и его колесами.

Требования к рулевому управлению автомобиля

Согласно стандарту, к рулевому управлению применяются следующие основные требования:

  • Обеспечение заданной траектории движения с необходимыми параметрами поворотливости, поворачиваемости и устойчивости.
  • Усилие на рулевом колесе для осуществления маневра не должно превышать нормированного значения.
  • Суммарное число оборотов руля от среднего положения до каждого из крайних не должно превышать установленного значения.
  • При выходе из строя усилителя должна сохраняться возможность управления автомобилем.

Существует еще один стандартный параметр, определяющий нормальное функционирование рулевого управления – это суммарный люфт. Данный параметр представляет собой величину угла поворота руля до начала поворота управляемых колес.

Значение допустимого суммарного люфта в рулевом управлении должно быть в пределах:

  • 10° для легковых автомобилей и микроавтобусов;
  • 20° для автобусов и подобных транспортных средств;
  • 25° для грузовых автомобилей.

Особенности правостороннего и левостороннего руля

Левый и правый руль

В современных автомобилях может быть предусмотрено правостороннее или левостороннее рулевое управление, что зависит от вида транспортного средства и законодательства отдельных стран. В зависимости от этого руль может располагаться справа (при левостороннем движении) или слева (при правостороннем).

В большинстве стран левостороннее рулевое управление (или правостороннее движение). Основное отличие механизмов не только в позиции руля, но и в рулевом редукторе, который адаптирован под различные стороны подключения. С другой стороны, переоборудование правостороннего руля на левостороннее рулевое управление все же возможно.

В некоторых видах спецтехники, например, в тракторах, предусматривается гидрообъемное рулевое управление, которое обеспечивает независимость положения руля от компоновки других элементов. В этой системе отсутствует механическая связь привода и рулевого колеса. Для выполнения поворота колес гидрообъемное рулевое управление предусматривает силовой цилиндр, которым управляет насос-дозатор.

Основные достоинства, которые имеет гидрообъемное рулевое управление для транспортных средств в сравнении с классическим рулевым механизмом с гидравлическим усилителем: необходимость приложения меньших усилий для выполнения поворота, отсутствие люфта, а также возможность произвольного расположения узлов системы.

Таким образом, ГОРУ может обеспечивать и правостороннее, и левостороннее рулевое управление. Это позволяет его устанавливать в транспортных средствах с особыми режимами эксплуатации (дорожно-строительные машины, уборщики).

Устройство автомобиля: двигатель внутреннего сгорания, трансмиссия, ходовая часть, рулевое управление, тормозная система, электрооборудование

Самая важная информация для владельцев авто, наравне с правилами дорожного движения, — это устройство автомобиля и схема работы машины. Не имея представления о принципе работы этого огромного и сложного механизма, садиться за руль просто опасно.

Для того, чтобы разбираться во внутреннем строении автомобиля, необязательно читать сложные книжки и пособия по механике. В этой статье мы доступным языком расскажем об основных элементах автомобильной системы и особенностях их работы.

Устройство автомобиля

Общее устройство автомобиля

Можно предложить несколько вариантов группировки основных узлов легкового автомобиля. Мы сделали свою, не из учебников по строению авто, а сформированную интуитивным путем, так как обещали вам, что информация будет подана максимально доступно.

Читать статью  Как диагностировать ходовую автомобиля

Итак, разделим всю систему механизмов в автомобиле на три условные части: ходовая (отвечает за движение), кузов и мотор.

  1. Ходовая часть отвечает непосредственно за передвижение, за сцепление колес с дорогой и их функционирование. Колеса приводятся в движение действием крутящего момента, передающегося от мотора. Этот процесс также называется трансмиссией. Визуально ходовая система состоит из рамы, подвесок, самих колес. Процессами движения управляет руль (рулевая система) и тормозной механизм.
  2. Кузов очерчивает площадь, которую занимает автомобиль в пространстве. Внутри него находится салон с местами для водителей и пассажиров (включая несколько рядов пассажирских мест, как в минивэнах и автобусах).
  3. Мотор – это сердце и источник энергии в рабочей лошадке. Именно он приводит металлический агрегат в движение. Большинство легковых авто оснащены двигателями внутреннего сгорания – топливо возгорает в рабочих цилиндрах, которых обычно насчитывается минимум четыре, расположенных в один ряд.
  4. Внутренние вспомогательные системы. Это система охлаждения (снижает температуру двигателя) и система смазки (обеспечивает циркулирование технической жидкости для герметизации и уплотнения соприкасающихся узлов).

Общее устройство автомобиля

Любые электронные приборы, которые устанавливаются в салоне или по периметру машины, тоже входят в устройство авто. Это световые приборы (внешние фары, освещение салона), сигнализация, климат-контроль, аудио-системы, видео-регистраторы, навигаторы и другие девайсы.

Двигатель внутреннего сгорания

Говоря просто и опуская сложные названия деталей, двигатель, сжигая топливо, вырабатывает тепловую энергию, которая трансформируется в механическую в процессе движения поршня и коленчатого вала.

После попадания искры в рабочий объем, в цилиндрах происходит сгорание топлива. Температура повышается, газы расширяются, и вырабатывается энергия тепла. Она преобразуется в механическую в результате взаимодействия с опускающимся и поднимающем поршнем, который вставлен в цилиндр. Движения поршней, в свою очередь, передают энергию коленчатому валу (узел механизмов, передающий крутящий момент). Всю эту комплексную систему, включая крепежные элементы и сцепления, также называют кривошипно-шатунным механизмом.

Двигатель внутреннего сгорания

Для того, чтобы машина ехала, ей нужно питание. В качестве горючего чаще всего используются бензины и дизельное топливо, которые сгорают внутри цилиндровой группы двигателя после попадания в рабочее пространство искры, создаваемой свечой зажигания. За смешение топлива и воздуха в нужной пропорции, а также заполнение цилиндров отвечают карбюратор или инжектор.

Мощность двигателя измеряется в киловаттах или чаще – в лошадиных силах. Также двигатель имеет свой объем, и чем он больше, тем мощнее автомобиль. Объем двигателя колеблется от 1 до 3,5 и больше литров, мощность – от 65 до 280 л.с., показатель превышает отметку в 600, когда речь идет о премиальных авто.

Трансмиссия

Трансмиссия – это совокупность деталей, обеспечивающих передачу крутящего момента от мотора к колесному блоку автомобиля. Включает в себя:

  • Сцепление — один или два диска с рычагом и пружинами, обеспечивающими своевременное подключение двигателя для передачи крутящего момента и последующее отключение его.
  • Коробка передач – устройство с механизмом, обеспечивающим вариации передач крутящего момента, включая частоту вращения, обратное движение.
  • Главная передача и дифференциал, служащие для фиксации крутящего момента в соответствии с номинальными возможностями двигателя и текущей дорожной ситуацией.
  • Валы для принятия механического воздействия теми элементами, на которые они направлены (в данном случае колеса и шины) и карданная передача для распространения крутящего момента между валами.

Трансмиссия автомобиля

Коробка передач

Коробка передач – механическая, автоматическая – заслуживает отдельного внимания. Кратко эти части трансмиссии обозначаются как МКПП и АКПП. Редко встречается «гибридный» агрегат, совмещающий 2 типа.

Механическая коробка передач оснащает отечественные автомобили и некоторые иностранные модели. Чтобы ей управлять, водителю необходимо самостоятельно нажимать на педаль сцепления. Скорость езды, текущая передача, нагрузка на мотор – все контролируется водителем. Несмотря на это, сама конструкция механизма довольно проста и интуитивно понятна.

Достоинства механической коробки передач:

  1. Автомобиль с такой трансмиссией расходует минимум на 15% меньше топлива.
  2. Минимальная стоимость обслуживания и ремонтных работ.
  3. Высокий КПД, который позволяет использовать максимум производительности мотора без его перегрузки.
  4. В случае остановки машины на оживленной трассе, есть возможность взять машину на буксир без участия эвакуатора.

Коробка передач

  1. Требуется определенный опыт вождения и постоянное внимание водителя для полноценного включения сцепления.
  2. Увеличенный срок переключения с одной передачи на другую.
  3. Невнимательное и несвоевременное переключение скоростей изнашивают рабочие узлы.

Механизм АКПП сложнее, чем у МКПП, он габаритнее и дороже. Отсутствует педаль сцепления, а нагрузку на мотор и выбор подходящей скорости определяет сам агрегат. Это удобно для водителей, которые только-только сели за руль и не до конца уверены в своих силах. Другие плюсы трансмиссии:

  1. Для перехода с одной скорости на другую требуется минимум времени, поэтому двигатель не теряет КПД.
  2. Легкость в управлении.

К минусам использования АКПП можно отнести:

  1. Значительно увеличенный расход горючего.
  2. Небольшой срок эксплуатации до первого ремонта, быстрая изнашиваемость узлов, и сам ремонт потребует вложения средств.
  3. Буксировка в форс-мажорных ситуациях происходит только с вызовом эвакуаторной машины.

Ходовая часть

Ходовая часть – это совокупность механизмов, обеспечивающих плавное движение транспортного средства на дорогах и поворотах. За езду без встрясок и вибраций отвечает подвеска – комплекс элементов машины, расположенный под корпусом авто, включающий в себя направляющие и гасящие компоненты.

Подвеска состоит из множества деталей, крупных и небольших:

  • Рессоры, рычажные элементы, мосты – направляющий блок механизмов, обеспечивающий движение и поворот колес.
  • Пружины и другие упругие детали, стабилизаторы и ограничители хода служат для снижения давления массы машины на ходовую часть.
  • Амортизаторы нужны для плавной и безопасной езды, комфорта пассажиров на неровных дорогах и защиты ходовой конструкции от повреждений.

Ходовая часть автомобиля

Различают переднюю и заднюю подвески (по расположению колес). Подвески и ходовка являются элементами шасси. Это словно «скелет» автомобиля, только расположенный под кузовом машины в горизонтальной плоскости. Представляет собой раму, на которой расположены все рессоры, ведущие мосты, ведущие оси и сами колеса.

Рулевое управление

Руль – это только видимая часть системы, которая обеспечивает движение автомобиля в нужном направлении. Управляющая система включает в себя рулевые колонку, привод и редуктор крутящего момента.

Вращение руля, которое совершает водитель, передается на колонку, представляющую собой расположенный на раме вал. Далее в сложном рулевом механизме происходит трансформация оборота руля в механическую силу, крутящую колеса. Большинство автомобилей отечественного и иностранного производства оснащены реечным передаточным механизмом. Зубчатое колесо, взаимодействуя с зубчатой рейкой, формирует силовую тягу, достаточную для обеспечения поворота колес.

Переход силовой тяги обеспечивается набором рычажных и поворотных элементов ходовой части, которые обособленно можно назвать рулевым приводом. Этот комплекс деталей отвечает за одновременное движение колес и вращение их под нужным углом.

Тормозная система

Тормозная система – одна из ключевых конструкций автомобиля, так как обеспечивает безопасность движения и своевременную остановку всей машины. Она как снижает скорость авто, так и полностью его останавливает, а также отвечает за стабильное состояние транспортного средства во время покоя, особенно при нахождении на наклонной поверхности.

Система приводится в рабочее состояние нажатием на педаль тормоза. Привод передает силовое усилие на ходовую часть. Барабанные и дисковые колодки блокируют вращение колес.

Тормозная система автомобиля

Большая часть моделей современных авто комплектуется гидравлическим приводом. Он функционирует за счет давления жидкости, которое является отличным проводником силового усилия. Гидростатический привод обеспечивает максимальную передачу импульса и быструю реакцию ходовой части, но требует постоянного обновления рабочей жидкости.

Ручной тормоз, который находится в салоне автомобиля, позволяет водителю самостоятельно зафиксировать положение транспортного средства на наклонной плоскости. Также используется в форс-мажорных обстоятельствах, когда нарушается герметичность тормозных узлов и уровень рабочей жидкости резко падает.

Электрооборудование

Современные автомобили буквально напичканы электронными девайсами для обеспечения максимального комфорта водителя и пассажиров во время движения. Это аудио- и видео-системы, кондиционеры, отопительные приборы, навигаторы, экран-проекторы. Но несколько электронных устройств являются неотъемлемой частью механики автомобиля, обеспечивающими правильное функционирование всего «организма»:

  1. Аккумуляторная батарея. Является источником энергии, который участвует в запуске мотора. Отвечает за корректную работу всей электрической проводки.
  2. Генератор – источник энергии для всей системы зажигания и аккумулятора. Представляет собой роторно-статорный узел, который преобразует энергию обращения коленвала в электрическое питание. Генератор снабжается регулятором напряжения.
  3. Стартер обеспечивает вращение самого коленвала. Запускает движение ременным приводом. Передает валу крутящий момент, что ведет к началу работы поршней. Топливная субстанция попадает в рабочий объем и воспламеняется, заводя мотор.
  4. Приборы освещения – внешние (фары) и внутренние (освещение над сидениями) источники света.
  5. Сигнализация и противоугонные системы. Первые оповещают о противоправных действиях звуковыми и световыми эффектами, вторые – блокируют запуск двигателя и рулевое управление (иммобилайзеры).

Источник https://pikabu.ru/story/yelementyi_i_detali_avtomobilnyikh_podvesok_chast_2_8571523

Источник https://techautoport.ru/hodovaya-chast/rulevoe-upravlenie/rulevoe-upravlenie-avtomobilya.html

Источник https://card-oil.ru/ustroystvo-avtomobil-dvigatel-transmissiya-khodovaya-chast-rulevoye-upravleniye/

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *