Введение
Подвеской автомобиля называется совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между несущей системой и мостами или колёсами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на несущую систему и колёса, и затухание их колебаний, а также регулирование положения кузова автомобиля во время движения. Подвеска, являясь промежуточным звеном между кузовом автомобиля и дорогой, должна быть лёгкой и наряду с высокой комфортабельностью обеспечивать максимальную безопасность движения. Для этого необходимы точная кинематика колёс, высокая информативность управления, а также изоляция кузова от дорожных шумов и жесткого качения радиальных шин. Кроме того, надо учитывать, что подвеска передаёт на кузов силы, возникающие в контакте колеса с дорогой, поэтому она должна быть прочной и долговечной. Применяемые шарниры должны легко поворачиваться, быть мало податливыми и вместе с тем обеспечивать шумоизоляцию кузова. Рычаги должны передавать силы практически во всех направлениях, а также тяговые и тормозные моменты, и быть при этом не слишком тяжелыми. Упругие элементы при эффективном использовании материалов должны быть простыми и компактными, и допускать достаточный ход подвески.
К подвеске автомобиля предъявляют следующие требования:
· обеспечение плавности хода;
· обеспечение движения по неровным дорогам без ударов в ограничитель;
· ограничение поперечного крена автомобиля;
· кинематическое согласование перемещений управляемых колёс, исключающее их колебания относительно шкворней;
· обеспечение затухания колебания кузова и колёс;
· постоянство колеи, углов наклона колёс, постоянство углов наклона шкворней;
· надёжная передача от колёс к кузову продольных и поперечных сил; снижение массы неподрессоренных частей.
Таким образом, своевременные ремонт и обслуживание подвески – залог безопасности на дороге.
Именно этим объясняется актуальность выбранной темы письменной экзаменационной работы.
Цель работы – исследование технического обслуживания и текущего ремонта передней подвески автомобиля Skoda Octavia.
Для достижения поставленной цели необходимо последовательно решить ряд задач, а именно:
1. ознакомиться с нормативно-технической документацией
2. обзор, обобщение и анализ учебной литературы и других источников по выбранной теме;
3. изучить устройство передней подвески Skoda Octavia;
4. описать видов неисправностей подвески автомобиля Skoda Octavia и способов их устранения;
5. провести техническое обслуживание и ремонт передней подвески Skoda Octavia;
6. изучение требований охраны труда.
Объект исследования – основные виды передних подвесок автомобилей.
Предмет исследования – ремонт подвески автомобиля Skoda Octavia.
При написании письменной экзаменационной работы использовалась такая литература, как Шестопалов С.К. Устройство легковых автомобилей, часть II: трансмиссия, ходовая часть, рулевое управление, тормозные системы, кузов, 2014г.; Шестопалов С.К. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей, 2009г.; Трудовой кодекс Российской Федерации; Федеральный закон Российской Федерации "Об основах охраны труда в Российской Федерации"
Структура работы включает в себя:
- Введение, в котором сформулирована актуальность, цель и задачи работы;
- Глава 1, в которой излагаются теоретические вопросы темы на основе анализа документов и литературы;
- Глава 2, в которой описывается технологии по техническому обслуживанию и текущему ремонту подвески автомобиля;
- Заключение, в котором делаются выводы относительно достигнутых результатов, степени выполнения поставленных целей и задач;
- Список использованной литературы.
Глава 1. Виды передних подвесок автомобиля Skoda Octavia
1.1. Конструкция подвески типа McPherson
Подвеска McPherson имеет более простое устройство (рис. 1.1) по сравнению с классической схемой и отличается от нее по принципу действия. Узел состоит из следующих частей:
- нижнего рычага с шаровой опорой;
- ступицы колеса с тормозным диском;
- кулака поворотного со щитом и рулевой тягой;
- стойки телескопической с нижней опорной чашкой;
- буфер сжатия с резиновым или пластиковым защитным чехлом;
- витая пружина; опорный подшипник с верхней чашкой;
- тяга поперечной устойчивости с рабочими резинометаллическими элементами и креплениями.
Подвеска МакФерсон, основные детали устройства которой приведены в списке, является одной из самых распространенных схем. Существуют и другие ее разновидности, имеющие некоторые отличия в отдельных деталях.
Так, на культовом автомобиле Porsche-911 вместо витой пружины был использован торсион для уменьшения общей высоты конструкции. Похожая схема была применена в некоторых машинах французского производства.
Рис. 1.1 Схема подвески МакФерсон:
1- шаровая опора; 2 - ступица; 3 - тормозной диск; 4 - защитный кожух; 5 - поворотный рычаг; 6 - нижняя опорная чашка; 7 - пружины подвески; 8 - защитный чехол телескопической стойки; 9 - буфер сжатия; 10 - верхняя опорная чашка; 11 - подшипник верхней опоры; 12 - верхняя опора стойки; 13 - гайка штока; 14 - шток; 15 - опора буфера сжатия; 16 - телескопическая стойка; 17 - гайка; 18 - эксцентриковый болт; 19 - поворотный кулак; 20 - вал привода переднего колеса; 21 - защитный чехол шарнира; 22 - наружный шарнир вала; 23 - нижний рычаг.
На одном из самых удачных автомобилей Mercedes-Benz модели W124 компоновка была изменена и пружина устанавливалась отдельно от телескопической стойки. Похожее по типу устройство подвески McPherson было и на машинах фордовской платформы, которая носит наименование Фокс. Потенциал данной конструктивной схемы полностью еще далеко не использован и у нее имеются перспективы развития.
Узлы такого типа отличаются компактностью и простотой, что и определяет их широкое распространение в автомобилестроении. Подвеска МакФерсон представляет собой конструктивную схему, в которой амортизирующая стойка крепится в верхней части к брызговику моторного отсека. Снизу она жестко соединяется с поворотным кулаком, вся конструкция может вращаться в определенных пределах. Ось проходит через подшипник, установленный на кузове и смонтированную на рычаге шаровую опору.
Телескопическая стойка в независимой пружинной подвеске McPherson выполняет целых три функции:
- определяет направление хода механизма в вертикальной плоскости;
- гасит возникающие при этом колебания;
- является своеобразным поворотным шкворнем для колес.
В общем виде работа подвески данного типа выглядит следующим образом: когда колесо проезжает по неровности на дороге, то поднимается вверх или опускается вниз. Возникающая при этом нагрузка воспринимается пружиной, которая сжимается или, напротив, распрямляется. При этом телескопическая стойка удлиняется или сокращается.
Часть нагрузки передается на корпус автомобиля.
Пружина при этом начинает распрямляться, восстанавливая свою форму, что ведет к удлинению стойки. Возникают колебания, которые гасятся встроенным амортизатором. Это позволяет свести к минимуму вертикальные перемещения кузова относительно поверхности земли. При выполнении маневра, стойка в сборе с кулаком и установленным на ступице колесом поворачивается. Автомобиль при этом изменяет направление движения.
Подвеска типа МакФерсон преимущественно используется на переднеприводных автомобилях, на которых силовой агрегат размещается поперек хода. Она имеет целый ряд преимуществ перед классической двухрычажной компоновочной схемой, в тоже время по многим параметрам она ей значительно уступает. В процессе проектирования конструкторам приходится решать сложную задачу по выбору определенной конструкции с учетом всех ее особенностей.
По общему мнению специалистов и отзывам автомобилистов подвеска МакФерсон обладает целым рядом положительных свойств. Перечень их довольно значительный и в числе прочих можно назвать следующие:
- Высокая технологичность конструкции и относительно небольшие затраты на разработку и изготовление. Обычно узел поступает на сборочный конвейер единым блоком, что значительно сокращает временные затраты.
- Небольшие габариты подвески в поперечном и продольном направлении относительно хода автомобиля.
- Значительный размер по вертикали позволяет обеспечивать необходимый ход подвески в широких пределах.
- Расстояние между опорными точками конструкции велико, что способствует снижению нагрузок на кузов автомобиля.
- Меньшая в сравнении с иными конструктивными схемами масса неподрессоренных узлов.
- Большой ресурс деталей подвески.
В силу рационального распределения усилий в подвеске нижний рычаг и шаровая опора не испытывают значительных нагрузок. Это обстоятельство увеличивает срок службы не только названных элементов, но и сайлент-блоков, и резинометаллических втулок.
Существенно упрощается определение неисправных узлов. В силу названных выше преимуществ подвеска McPherson получила большое распространение на автомобилях с приводом на передние колеса и расположенными поперек хода двигателями.
Конструктивная схема наряду с названными выше сильными сторонами имеет и целый ряд слабых мест. К числу недостатков подвески типа McPherson можно отнести следующие:
- Некоторое ухудшение кинематики особенно при значительных ходах элементов относительно кузова. При этом происходит изменение нормального положительного развала на отрицательный. Управляемость и устойчивость машины в таком случае ухудшается.
- Основная нагрузка от работы подвески приходится на брызговик моторного отсека, который приходится укреплять. Длительная эксплуатация на плохих дорогах может привести к его постепенному разрушению.
- Телескопическая стойка – амортизатор подвергается большим нагрузкам, что при длительных поездках по плохим дорогам приводить к выходу из строя нижнего клапана. Это, в свою очередь, влечет за собой повреждение опорной площадки на кузове, устранение которых требует специального оборудования при дорогостоящем ремонте.
- Высокая шумность подвески и сложности в нанесении звукоизолирующих покрытий.
- Сильное продольное раскачивание кузова автомобиля, которое возникает при торможении. Клевок плохо компенсируется подвеской, а в силу особенностей расположения поперечных рычагов он даже несколько усиливается.
- Большой диаметр штока стойки амортизатора вызывает соответствующее увеличение трения. Дополнительные усилия необходимые для преодоления сопротивления вызывает ухудшение реакции подвески на неровности дороги.
Указанные недостатки делают практически невозможным применение изобретенной МакФерсоном подвески в конструкциях следующих классов машин: гоночные и спорткары, грузовиках, внедорожниках, автомобилях с рамой.
До недавнего времени подвеска такого рода не использовалась на транспортных средствах с гидропневматической подвеской. Элементы конструкции просто негде было размещать. Проблема была решена только в 90-е годы прошлого века.
Приведенное выше описание конструкции дает общее представление о том, что такое подвеска МакФерсон и как она работает. Одним из недостатков такой схемы является то, что плечо обкатки в ней имеет всегда положительное значение, иными словами, ось поворота находится с внутренней стороны от точки контакта колеса с дорогой. Это снижает курсовую устойчивость и создает значительные усилия на руле.
Проблема была решена известной немецкой компанией ZF Lemförder, которая предложила в классическую подвеску McPherson ввести ряд дополнительных элементов. Конструкция получила наименование Revo-Knuckle и была запатентована в Европе и на Американском континенте. Введение двух шарниров в схему позволило разделить функции направляющей и поворотного механизма.
Такая конструкция значительно уменьшает трение и возмущение от люфтов. По своим параметрам данная конструкция приближается к схеме с двумя рычагами. Конструкторам удалось сделать узел, который устанавливается на машину без переделки ее кузова простой заменой. В итоге поведение в поворотах, особенно при наличии колеи стало заметно более устойчивым и предсказуемым.
1.2. Конструкциядвухрычажной подвески
Для улучшения управляемости и повышения энергоемкости, применяют подвеску на двух поперечных рычагах. В конструкцию двухрычажной подвеска входят два рычага. Каждый из них соединен с разными элементами. Один связан через шарниры с рамой или подрамником, второй чаще всего с кузовом автомобиля, вторые концы рычагов сопряжены со ступицей колеса. Между собой рычаги сообщаются упругим элементом из пружины и телескопическим амортизатором. На опорный рычаг установлена нижняя часть амортизаторной стойки либо же отдельно пружина и отдельно амортизатор. Верхний рычаг выполняет функцию направления движения колеса в вертикальной плоскости, минимизируя его отклонения от вертикали (рис. 1.2). То, как установлены рычаги друг относительно друга, имеет непосредственное влияние на поведение автомобиля во время его движения.
Двухрычажная подвеска с коротким верхним и длинным нижним рычагами обеспечивает минимальные поперечные перемещения колеса, а также незначительные угловые перемещения при ходе вверх и вниз. Конфигурация поперечного рычага позволяет каждому колесу независимо воспринимать неровности и оставаться более вертикальным на поверхности дороги - это означает лучшее сцепление с дорогой.
В связи с относительно большой высотой подвеска двухрычажного типа чаще всего используется на передней оси внедорожных автомобилей и пикапов. Ей можно придать более компактный вид, но для этого рычаги необходимо прикреплять к подрамнику, так как при их сближении друг с другом возрастает усилие на опоры.
Наибольшее влияние на управляемость автомобиля, оснащенного такой подвеской, оказывает взаимное расположение рычагов и соотношение их длин. Короткие рычаги одинаковой длины практически не встречаются, так как при их наличии при преодолении автомобилем неровности произойдет перемещение колеса не только в вертикальном, но и в горизонтальном направлении. Иными словами, изменится колея, что является крайне нежелательным эффектом с точки зрения управляемости. Как следствие, верхний рычаг обычно в 1,5 – 1,8 раза короче нижнего. Этим удается добиться такого изменения развала колес, чтобы внешнее по отношению к центру поворота колесо (как более нагруженное) всегда оставалось перпендикулярным дорожной поверхности, что в свою очередь означает максимальную способность передачи боковой нагрузки.
Обычно нижний рычаг делают длиннее верхнего, что при минимальном расширении колеи позволяет придать колесам отрицательный развал в процессе сжатия. Нагруженное внешнее колесо теперь в повороте оказывается намного ближе к вертикали, так как отрицательный развал немного компенсирует наклон кузова и колеса. Чем дальше друг от друга находятся поперечные рычаги, тем меньше действующие силы в опорах и рычагах, другими словами – меньше податливость всех элементов, а также точнее кинематика подвески. Здесь также присутствует негативная сторона – изменяющийся развал значительно ухудшает условия работы покрышек в процессе торможения, когда подвеска сжимается. Поэтому инженерам приходится подумать и над продольным наклоном рычагов – при некотором их расположении подвеска может оказывать активное сопротивление клевку на торможении. Значительным плюсом данного типа подвесок также является возможность получения достаточно высокого центра крена. В этом случае его можно разместить на любой высоте; с определенного момента данный подъем вызывает непостоянство колеи на ходе сжатия.
Рис. 1.2. Схема двухрычажной подвески:
1 - подшипники ступицы; 2 - колпак ступицы; 3 - гайка; 4 - цапфа поворотного кулака; 5 - манжета; 6 - ступица; 7 - тормозной диск; 8 - защитный чехол верхнего шарового пальца; 9 - верхний шаровой палец; 10 - подшипник (вкладыш) верхней опоры; 11 - верхний рычаг; 12 - буфер хода сжатия; 13 - изолирующая прокладка пружины; 14 - амортизатор; 15 - подушка крепления амортизатора; 16 - ось верхнего рычага; 17 - резиновая втулка шарнира; 18 - наружная втулка шарнира; 19 - регулировочные шайбы; 20 - поперечина подвески; 21 - подушка штанги стабилизатора; 22 - штанга стабилизатора; 23 - ось нижнего рычага; 24 - нижний рычаг; 25 - обойма крепления штанги стабилизатора; 26 - пружина; 27 - резиновая втулка пружины амортизатора; 28 - нижняя опорная чашка пружины; 29 - поворотный кулак; 30 - вкладыш обоймы нижнего шарового пальца; 31 - подшипник нижней опоры; 32 - нижний шаровой палец.
Двухрычажная подвеска отличается неплохой управляемостью, хорошей плавностью хода и долгим временем работы при надлежащем качестве дорог. Обычно на серийных моделях нижний рычаг сделан длинным, а верхний для экономии пространства – коротким, и расположен он довольно высоко. Плюсы конструкции данного типа – широкие возможности настройки. К примеру, изменяя угол наклона рычагов можно устанавливать высоту поперечного крена, а регулируя их длину – управлять изменением развала и колеи. Главным преимуществом такой подвески является большая компактность в продольном и вертикальном направлениях. Кроме того, поперечина подвески расположена далеко впереди оси передних колёс, благодаря чему появляется возможность сильно вынести салон вперёд, разместив ноги водителя и переднего пассажира между арками передних колёс, что позволяло существенно сократить габаритную длину, а в случае заднемоторного автомобиля — ещё и добиться более оптимального распределения его веса по осям. При этом, однако, расположенный спереди багажник оказывался весьма скромным по объёму, именно из-за вынесенной далеко вперёд поперечины подвески. Другие преимущества двухрычажной подвески – лучшая шумоизоляция и передача меньшей части нагрузок на кузов, относительная легкость ремонта.
Но есть у нее и свои недостатки: стоимость изготовления и обслуживания двухрычажной подвески существенно выше, кроме того, конструкторам становится все сложнее работать с деформируемыми зонами, обеспечивая достойную безопасность для водителя и пассажиров.
С точки зрения кинематики эта подвеска несовершенна: в ней происходят хотя и меньшие по сравнению с одинарными продольными рычагами, но всё же существенные изменения колёсной базы при ходах отбоя и сжатия, и также присутствует сильное изменение развала колёс при кренах кузова. К этому следует добавить, что рычаги в ней должны воспринимать большие изгибающие и крутильные нагрузки со стороны как вертикальных, так и боковых сил, что заставляет делать их достаточно массивными.
1.3. Устройствомногорычажной подвески
Для достижения оптимальной кинематики колес, и тем самым добиться лучшей устойчивости и управляемости, в передней подвеске конструкторы используют многорычажные схемы. В данной конструкции крепление ступиц колес осуществляется при помощи четырех рычагов, что позволяет осуществлять регулировку в продольной и поперечной плоскостях. Конструкция многорычажной подвески состоит из следующих узлов и деталей:
- продольные рычаги;
- поперечные рычаги;
- подрамник;
- опора ступицы;
- амортизаторы;
- пружины;
- стабилизатор поперечной устойчивости.
Основным несущим элементом подвески выступает подрамник, к нему фиксируются поперечные рычаги, соединенные с опорой ступицы, что в свою очередь обеспечивает ее поперечное положение. Многорычажная задняя подвеска, которую устанавливают на современных автомобилях, состоит из трех или пяти поперечных рычагов.
Для крепления ступицы колёса в многорычажной подвеске применяется не менее четырёх рычагов, что даёт возможность независимой регулировки колёса, как продольную, так и поперечную. В современных конструкциях многорычажных подвесок наравне с поперечными рычагами получают применение продольные рычаги. В конструкции многорычажной подвески применяются рычаги, амортизатор, пружину, ступичную опору, стабилизатор поперечной устойчивости и подрамник, к которой всё это и крепится.
В конструкции многорычажной подвески количество поперечных рычагов варьируется от трёх до пяти. Самые простые конструкции многорычажных подвесок включают в себя три поперечных рычага – один верхний, и два нижних рычага - передний и задний. В обязанность верхнего рычага входит передача поперечных усилий и связь корпуса опоры подрамником с колесом. А передний нижний рычаг отвечает за схождение колёса. Задний нижний рычаг, который воспринимает вес кузова, передающийся на рычаг через пружину. В функции продольного рычага входит ведение колёса в продольном направлении. Он крепится к кузову автомобиля с помощью опоры. Другая сторона рычага соединяется со ступичной опорой. Каждое из колёс имеет свой продольный рычаг. В подвеске стоит винтовая пружина для восприятия нагрузок. Пружины имеет опору на задние нижние поперечные рычаги. Амортизатор, как правило, находится отдельно от пружины, и соединяется со ступичной опорой. Ступичную опору, или корпус опоры колеса, можно считать основанием для размещения ступичного подшипника и крепления колёса. Подшипник болтом закрепляется на опоре. Последний стандартный элемент в конструкции многорычажной подвески – стабилизатор поперечной устойчивости. Он помогает снижать крены автомобиля при прохождении поворотов и гарантирует необходимое сцепление всех колёс с дорогой. Чем он жёстче и толчее, тем машина спортивнее ведёт себя. Штанга стабилизатора фиксируется на подрамнике с помощью резиновых опор. А с помощью специальных тяг обеспечивается соединение штанги со ступичными опорами.
Стандартная комплектация включает в себя верхний, передний нижний и задний нижний рычаги. Передачу передних поперечных усилий осуществляет верхний рычаг, он же служит для соединения колесной опоры с подрамником. На задний нижний рычаг приходится значительная часть веса кузова автомобиля, передающаяся через пружину.
Продольный рычаг удерживает колеса в направлении продольной оси, крепление к кузову осуществляется при помощи опоры. Противоположный край рычага соединяется с опорой ступицы. На этом элементе располагаются подшипники и крепежи колес. Амортизаторы и пружины в большинстве случаев устанавливаются раздельно (рис. 1.3).
Для снижения угла крена автомобиля при прохождении поворота в многорычажной подвеске используется стабилизатор поперечной устойчивости. Крепится он при помощи резиновых опор, а специальные тяги соединяют штанги с опорами ступиц. Как и любой другой узел автомобиля, независимая многорычажная подвеска требует ухода и своевременного ремонта.
Рис. 1.3 Схема многорычажной подвески:
1 – подрамник; 2 - стабилизатор поперечной устойчивости; 3 - стойка стабилизатора поперечной устойчивости; 4 - продольный рычаг; 5 - ступица колеса; 6 - верхний поперечный рычаг; 7- передний нижний поперечный рычаг; 8 - задний нижний поперечный рычаг; 9 - корпус опоры колеса; 10 - амортизатор; 11 - винтовая пружина; 12 - узел регулировки схождения.
Многорычажная подвеска обладает кучей преимуществ обусловленными ее конструкцией, основными из которых являются лучшая управляемость, высокая плавность хода, низкий уровень шума, колеса не зависят друг от друга, небольшая масса подвески, хорошее сцепление с дорожным покрытием и возможность использования в схеме 4×4. Однако многорычажная подвеска достаточна сложна в изготовлении и установке, также для многорычажной подвески нужны качественные дороги, поэтому она быстро изнашивается на отечественных дорогах. Сложность конструкции делает стоимость подвески очень дорогой.
1.4. Устройствоадаптивной подвески
Адаптивная подвеска – разновидность активной подвески, в которой степень демпфирования амортизаторов изменяется в зависимости от состояния дорожного покрытия, параметров движения и запросов водителя. Под степенью демпфирования понимается быстрота затухания колебаний, которая зависит от сопротивления амортизаторов и величины подрессоренных масс. В современных конструкциях (рис. 1.4) адаптивной подвески используется два способа регулирования степени демпфирования амортизаторов:
- с помощью электромагнитных клапанов;
- с помощью магнитно-реологической жидкости.
При регулировании с помощью электромагнитного регулировочного клапана изменяется его проходное сечение в зависимости от величины воздействующего тока. Чем больше ток, тем меньше проходное сечение клапана и соответственно выше степень демпфирования амортизатора. С другой стороны, чем меньше ток, тем больше проходное сечение клапана, ниже степень демпфирования. Регулировочный клапан устанавливается на каждый амортизатор и может располагаться внутри или снаружи амортизатора.
Магнитно-реологическая жидкость включает металлические частицы, которые при воздействии магнитного поля выстраиваются вдоль его линий. В амортизаторе, заполненном магнитно-реологической жидкостью, отсутствуют традиционные клапаны. Вместо них в поршне имеются каналы, через которые свободно проходит жидкость. В поршень также встроены электромагнитные катушки. При подаче на катушки напряжения частицы магнитно-реологической жидкости выстраиваются по линиям магнитного поля и создают сопротивление движению жидкости по каналам, чем достигается увеличение степени демпфирования.
Регулирование степени демпфирования амортизаторов обеспечивает электронная система управления, которая включает входные устройства, блок управления и исполнительные устройства.
В работе системы управления адаптивной подвески используются следующие входные устройства:
- переключатель режимов работы;
- датчики дорожного просвета;
- датчики ускорения кузова.
С помощью переключателя режимов работы производится настройка степени демпфирования адаптивной подвески. Датчик дорожного просвета фиксирует величину хода подвески на сжатие и на отбой. Датчик ускорения кузова определяет ускорение кузова автомобиля в вертикальной плоскости. Количество и номенклатура датчиков различается в зависимости от конструкции адаптивной подвески.
Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления, где в соответствии с заложенной программой происходит их обработка и формирование управляющих сигналов на исполнительные устройства – регулировочные электромагнитные клапаны или электромагнитные катушки. В работе блок управления адаптивной подвески взаимодействует с электронными блоками различны систем автомобиля: усилителя рулевого управления, системы управления двигателем, автоматической коробки передач, систем ABS, ESP, ACC.
В конструкции адаптивной подвески обычно предусмотрено три режима работы:
• нормальный;
• спортивный;
• комфортный.
Режимы выбираются водителем в зависимости от потребности. В каждом режиме осуществляется автоматическое регулирование степени демпфирования амортизаторов в пределах установленной параметрической характеристики.
Показания датчиков ускорения кузова характеризуют качество дорожного покрытия. Чем больше неровностей на дороге, тем активнее раскачивается кузов автомобиля. В соответствии с этим система управления настраивает степень демпфирования амортизаторов.
Датчики дорожного просвета отслеживают текущую ситуацию при движении автомобиля: торможение, ускорение, поворот. При торможении передняя часть автомобиля опускается ниже задней, при ускорении – наоборот. Для обеспечения горизонтального положения кузова регулируемая степень демпфирования передних и задних амортизаторов будет различаться. При повороте автомобиля вследствие инерционной силы одна из сторон всегда оказывается выше другой. В данном случае система управления адаптивной подвески раздельно регулирует правые и левые амортизаторы, чем достигается устойчивость при повороте.
Таким образом, на основании сигналов датчиков блок управления формирует управляющие сигналы для каждого амортизатора в отдельности, что позволяет обеспечить максимальную комфортность и безопасность для каждого из выбранных режимов.
Рис. 1.4 Схема адаптивной подвески:
1 - пневмоэлемент; 2 - буфер сжатия; 3 - шток амортизатора; 4 - пружина; 5 - верхний рычаг; 6 - поворотный кулак; 7 - разделительный поршень амортизатора; 8 - нижний рычаг; 9 - стабилизатор; 10 - подрамник; 11 - электромагнитный клапан; 12 - амортизатор.
1.5. Устройство торсионной подвески
Торсионная подвеска — это металлические торсионные валы, работающие на кручение, один конец которой крепится к шасси, а другой крепится к специальному перпендикулярно стоящему рычагу, связанному с осью (рис. 1.5). Торсионная подвеска изготавливается из термически обработанной стали, которая позволяет выдерживать значительные нагрузки при кручении. Основной принцип действия торсионной подвески — это работа на изгиб.
Без остаточной деформации легко допускаются большие углы закручивания, высокие крутящие напряжения механического типа. Сечение у торсионных стержней бывает круглым или квадратным. Кроме того, у них внутри могут располагаться металлические пружины.
Торсионная балка может располагаться продольно и поперечно. Продольное расположение торсионной подвески в основном используется на больших и тяжелых грузовых автомобилях. На легковых автомобилях, как правило, используются поперечное расположение торсионных подвесок, обычно на заднем приводе.
В обоих случаях торсионная подвеска обеспечивает плавность хода, регулирует крен при повороте, обеспечивает оптимальную величину затухания колебаний колес и кузова, уменьшает колебания управляемых колес.
На некоторых автомобилях торсионная подвеска используется для автоматического выравнивания с использованием мотора, который стягивает балки для придания дополнительной жесткости, в зависимости от скорости и состояния дорожного покрытия. Подвеска с регулируемой высотой может использоваться при замене колес, когда транспортное средство приподымается при помощи трех колес, а четвертое поднимается без помощи домкрата.
На сегодняшний день, чтобы автомобили хорошо ездили, и преодолевали различные ударные препятствия, кроме торсионной балки дополнительно крепят еще и амортизаторы. Это нужно, чтобы повысить надежность соединительных узлов.
Основное преимущество торсионных подвесок — это долговечность, легкость в регулировании высоты и компактность по ширине транспортного средства. Она занимает значительно меньше пространства, нежели пружинные подвески типа МакФерсон. Торсионная подвеска очень легка в эксплуатации и техническом обслуживании.
К недостаткам торсионов относится излишняя поворачиваемость, обработка и технология производства торсионов – довольно сложные процессы, ограниченный ресурс.
Также очень часто используют полунезависимые торсионные подвески. Конструкция состоит из двух продольных рычагов, соединенных балкой формы U. Такая конструкция позволяет автомобилю преодолевать все необходимые препятствия, так как работа на скручивание у такой подвески очень эффективная.
Рис. 1.5 Схема торсионной подвески:
1 - ступица колеса; 2 - приводной вал; 3 - нижний поперечный рычаг; 4 - верхний поперечный рычаг; 5 - амортизатор; 6 - стабилизатор поперечной устойчивости; 7 -передний дифференциал; 8 - продольный торсион; 9 - подрамник.