Как работают рессоры и амортизаторы автомобиля
Устройство ходовой части автомобиля влияет на удобство управления и комфорт пассажиров. Рессоры позволяют колесам мягко преодолевать неровности дороги и устраняют тряску, а амортизаторы сокращают вертикальные колебания. Для управления колесами используются различные приспособления.
Типы рессор
Листовая рессора
Листовая рессора представляет собой несколько стальных листов, которые в центре крепятся к оси хомутами. При разгибании листы выравниваются, лучше прилегают друг к другу, и рессора становится более жесткой. Кроме того, они удлиняются и цепляются одним концом к вращающейся петле.
Как правило, рессоры изготавливают из стали. Самым старым типом рессор является листовая рессора. Самый верхний и длинный (коренной) лист сильно скруглен в обоих концов и крепится к раме с помощью подвески. Нижние листы скруглены меньше и имеют меньшую длину.
Листовая рессора в движении
При разгибании рессоры второй лист распрямляется и соприкасается с самым нижним листом, третий лист соприкасается со вторым и т.д. Рессора становится более жесткой. Такое приспособление позволяет автомобилю передвигаться плавнее.
В некоторых автомобилях используются рессоры с одним листом, который имеет конусообразное сечение и потому обладает повышенной жесткостью при распрямлении.
Спиральная пружина
Спиральная пружина представляет собой спираль из прочного стального прута. Она сжимается и распрямляется при движении колес в вертикальной плоскости.
Торсион
Торсион состоит из упругой стали, один из его концов жестко крепится к раме. Торсион скручивается с другого конца при движении нижнего плеча рычага.
Второй конец шлицован и крепится к раме. Углубления не позволяют торсиону скручиваться по всей длине при отклонении подвески.
При любой конструкции стальная пружина блокирует толчки от неровностей дороги, а не передает их пассажирам, а полученная энергия используется для того, чтобы вернуть автомобиль в первоначальное состояние.
Ту же функцию могут выполнять резиновые пружины, но они не могут накапливать большое количество энергии, а потому применяются только в легковых автомобилях.
В некоторых автомобилях используется сочетание гидроподвески и резиновых пружин. Вертикальное движение колес перегоняет жидкость из одной камеры в другую через заслонку. Полость камеры разделена на две части нибкой мембраной, в одной из частей находится сжатый газ.
Когда через заслонку в камеру поступает жидкость, газ еще больше сжимается и имитирует эффект пневматической рессоры.
Как правило, в камерах у передних колес есть петлевые трубы, которые откачивают жидкость в камеры у задних колес, тем самым выравнивая подвеску.
К примеру, в автомобилях Citroen гидроподвеску можно поднимать и опускать, регулируя высоту корпуса.
Амортизаторы
Некоторые амортизаторы оснащены дополнительной камерой с газом, которая замедляет движение поршня.
Телескопический амортизатор складывается, когда колеса попадают на неровную поверхность. При движении поршня в цилиндр попадает масло, которое замедляет обратный ход.
Когда автомобиль едет по неровной поверхности, пружины сжимаются, а затем возвращаются в исходное положение. Если бы не было устройств, поглощающих полученную энергию, автомобиль продолжал бы прыгать вверх и вниз.
Эту функцию берут на себя амортизаторы (они же гасители ударных нагрузок). В амортизаторе находится поршень, который двигается внутри герметичного цилиндра, заполненного маслом. Этот процесс запускается при вертикальном движении колеса.
В поршне есть тонкие каналы и односторонние клапаны, которые позволяют маслу перетекать из одной камеры в другую, однако это происходит очень медленно.
Ток масла замедляет колебания, и автомобиль возвращается в исходное состояние.
Аналогично работают амортизаторы на направляющих стойках (Мак-Ферсона).
Рычажные амортизаторы похожи на гидравлические дверные доводчики. Они содержат один или два поршня, крепятся к кузову или раме автомобиля и соединяются с осями поворотными рычагами.
В некоторых амортизаторах используется и масло, и газ. Они работают эффективнее, чем масляные амортизаторы.
Гидравлическая подвеска
Гидравлическая подвеска сочетает в себе резиновые пружины и систему амортизаторов, которые попарно соединяют передние и задние колеса.
Когда переднее колесо попадает на неровную поверхность, часть жидкости из передних камер перетекает в задние, поднимая задние колеса и выравнивая кузов.
В каждой камере жидкость проходит через двусторонний клапан, обеспечивая амортизирующий эффект.
Когда неровный участок дороги заканчивается, жидкость возвращается в передние камеры.
Пнемоподвеска vs рессорная: какой тип и в каких случаях лучше?
При выборе автомобиля важно правильно оценить не только внешний вид, комплектацию и динамику, но также обратить внимание на тип используемой подвески.
Для начала важно понимать функциональное назначение устройства. Итак, подвеска отвечает за такие важные параметры транспортного средства, как:
Пневматическая и рессорная подвески имеют свои преимущества и недостатки. Чтобы сделать правильный выбор, который идеально подойдет конкретной марки автомобиля с учетом особенностей эксплуатации, необходимо оценить положительные и отрицательные стороны обоих типов устройств.
Общие сведения
Автоподвеска представляет собой комплект деталей, узлов и крепежа, при помощи которых кузов соединяется с ходовой частью.
Независимо от типа конструкции подвеска состоит из следующих функциональных элементов:
Подвеска на основе рессор: преимущества и недостатки
Рессорная подвеска представляет собой достаточно простую конструкцию: основу составляют рессоры из нескольких слоев упругой стали, изогнутой как лук. Устанавливаются рессоры попарно, вдоль или поперек кузова.
Современные рессоры существенно изменились: количество листов уменьшилось, появились однолистовые устройства, которые нашли применение в конструкции некоторых видов малогабаритных автофургонов.
Плюсы рессорной подвески:
Минусы рессорной подвески:
Пневмоподвеска: достоинства и недостатки
В качестве упругого элемента используется сжатый воздух, которым наполнен пневмобаллон (прочная емкость с стенками на основе синтетических волокон). Во время езды параметры давления в баллонах могут меняться в зависимости от особенностей дорожного полотна и траектории движения. В этом случае пневмобаллон работает как амортизатор, смягчая ударную нагрузку на кузов автомобиля. Современные системы управления позволяют менять давление в каждом баллоне по-отдельности.
Пневмоподвеска дает возможность изменять клиренс, который при движении на высоких скоростях обеспечивает снижение центра тяжести автомобиля. А при езде по бездорожью, наоборот, клиренс увеличивается, повышая проходимость ТС.
Преимущества пнематической подвески:
Применение с учетом типов транспортных средств
Рессорная подвеска оптимально подойдет для коммерческого транспорта и грузовых автомобилей. Доступная цена и ремонтопригодность, а также отсутствие высоких требований к комфорту во время езды делают данный тип подвески наиболее предпочтительным.
Пневматика может использоваться на всех типах современных автомобилей от седанов и хэтчбеков до тяжелых грузовиков. Эффективность работы системы доказана. Единственный минус – высокая стоимость оборудования.
Подведем итог
Каждый из рассмотренных выше типов подвески по-своему хорош и полезен. Но при сравнении рессор и пневамтики очевидные преимущества на стороне второго решения, несмотря на высокую стоимость и достаточно сложную конструкцию такой системы.
При этом любую подвеску, независимо от выбора, важно поддерживать в идеальном техническом состоянии: своевременно обслуживать, смазывать и производить регулировки, менять неисправные детали.
Назначение и общее устройство рессор и амортизаторов
Письменная экзаменационная работа
Тема: Рессоры и амортизаторы
Выполнил: Котенков Николай
Группа:№ 3215
Профессия: Автомеханик
Руководитель: Рачков П.М.
Оценка_____
Содержание
1.Назначение и общее устройство рессор и амортизаторов. 5
1.2 Устройство амортизаторов…………………………………………8
2.Основные неисправности рессор…………………………………….11
3Основные неисправности амортизаторов …………………………. 12
4.Техническое обслуживание и ремонт рессор и амортизаторов…. 15
6.Используемая литература…………………………………………. 19
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Письменная экзаменационная работа |
| Разраб. |
| Котенков Н |
| Провер. |
| Рачков ПМ |
| Реценз. |
| Н. Контр. |
| Утверд. |
| Содержание |
| Лит. |
| Листов |
| ГБПОУ «Спасский техникум отраслевых технологий гр № 3215 |
Введение
Переоценить роль автомобиля в нашей жизни невозможно. Ведь вся наша повседневная деятельность связана с передвижением нас самих и перевозкой грузов порой на очень большие расстояния. Тут и приходит нам на помощь автомобильная техника: автобусы, легковые и грузовые автомобили.
Первый автомобиль был создан более ста лет назад и ездил не быстрее конного экипажа. В силу многих недоработок он часто ломался, дымил и шумел. С тех пор из года в год автомобиль совершенствовался, добавлялись новые механизмы, узлы и агрегаты, улучшающие его работу и качества.
К числу механизмов автомобиля, подвергшихся совершенствованию и серьезным доработкам, относится подвеска.
Целью письменной экзаменационной работы является изучение теории и
практических навыков эксплуатации и ремонта рессор и амортизаторов: Назначение и общее устройство рессор и амортизаторов;
Основные неисправности рессор;
Основные неисправности амортизаторов.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Письменная экзаменационная работа |
Назначение и общее устройство рессор и амортизаторов
Рессоры при наезде автомобиля на какую-нибудь неровность прогибаются и смягчают толчок. Кроме этого, через них передается автомобилю толкающее усилие от ведущих колес и усилие при их торможении.
Схема устройства рессор приведена в приложении 1и 3.
1 — Передний кронштейн рессоры;
4 — накладка рессоры;
5 — верхний кронштейн амортизатора;
7 — задний кронштейн рессоры;
8 — резиновые втулки;
9 — наружная щека серьги;
10 — внутренняя щека серьги;
12 — подкладка стремянок;
14 — специальная шайба;
15 — ось переднего конца рессоры
Схема устройства рессор приведена в приложении
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Письменная экзаменационная работа |
4.
a1 — поршень и регулировочная П-образная гайка на нем;
6 — внешняя труба-резервуар (корпус арм-ра);
5 — внутренняя труба (рабочий цилиндр);
поршень, 2, закрепленный на штоке, 1;
3 — направляющая штока;
9 — верхнее и нижнее крепление.
Устройство рессор
Рессора, это пружина состоящая из набора пластин или одной пластины, которые работают на изгиб. Как и любые пружины, у нее есть те же свойства. На авто рессорная подвеска может быть жестче пружинной, только в том случаи, если ее так сделали на заводе изготовителе. Жесткость может зависеть от различных факторов, но все они могут быть определенны визуально. Все прямо пропорционально ширине листа и их количеству. Бывают много-, мало- и одно листовые рессоры. Большим спросом раньше пользовались многолистовые рессоры. Делается это, чтобы получить равномерную нагрузку на каждую рессору. В большинстве случаем, использование таких рессор дает возможность обходиться без амортизаторов.
Листы обычно
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| Письменная экзаменационная работа |
изготавливаются из углеродистой пружинистой стали. Необходимый изгиб придается рихтовкой или штампами. Затем следует термообработка. Так же иногда дополнительно используют дробеструйную обработку. Листы имеют прямоугольную форму со скругленными кромками. Многие современные рессоры имеют «Т» образную форму с толстой ножкой. Щели, которые получаются между листами, со временем забиваются грязью. Вся эта грязь и влага со временем начинают перетирать листы. Поэтому нужно больше уделять внимания на эти места. При переборке листов стоит помнить о том, что изгиб листов должен быть одинаков и соприкасаются по всей поверхности. Если один из критериев нарушен, то в скором времени машина присядет на одно.
Рессора состоит из восьми листов, стянутых центровым болтом. Первый лист имеет толщину 7 мм, остальные листы — 6 мм. Листы рессоры стянуты тремя хомутами, ограничивающими их боковое смещение. Хомут снизу приклепывается заклепкой к последнему листу охватываемого пакета, а сверху концы хомута загнуты на первый лист рессоры. Для повышения срока службы верхняя вогнутая сторона каждого листа подвергнута дробеструйной обработке. Ушки коренного листа расположены симметрично относительно поперечного сечения листа. При таком расположении ушков толкающее и тормозное усилия, действующие вдоль рессоры, не не вызывают дополнительных изгибающих усилий в коренном листе.
От листовых рессор к амортизаторам
Даже самая гладкая дорога не гарантирует кузов автомобиля от отдельных толчков и раскачиваний. Да и нет необходимости подчеркивать это обстоятельство, так как автомобилю приходится ездить не только по неровным, но и вовсе по плохим дорогам: по поврежденному асфальту, по булыжным и щебеночным шоссе и ухабистым проселкам; преодолевать небольшие пороги при въезде во дворы и на мосты. Можно себе представить, как чувствовали бы себя пассажиры, какова была бы сохранность грузов, если бы кузов автомобиля не был защищен от неровностей дороги! Переданная в наследство автомобилю экипажная рессорная подвеска и сравнительно жесткие шины ранних выпусков не могли в полной мере справиться с этой задачей.
Последовательно проведенные усовершенствования в корне изменили ходовую часть автомобиля. Теперь пассажира защищают от тряски не только рессоры и шины, но и амортизаторы, эластичные крепления подвески к раме или к кузову и кузова к раме (если рама имеется), подушки сидений, а также такие особенности автомобиля, как соотношение весов отдельных частей или расположение отдельных масс по отношению к осям автомобиля. Защитники пассажира от тряски увеличились в числе, а существовавшие ранее неузнаваемо изменились по устройству. С некоторыми из этих защитников — с современными шинами, сиденьями — мы уже знакомы. Другие нам известны в их первоначальном виде. Каковы-то они теперь?
Листовые рессоры сохранились только на грузовых автомобилях и в конструкциях задней подвески легковых старых автомобилей. Листы рессор стали очень длинными и мягкими, приобрели продольные канавки для смазки и оделись в пластмассовые чехлы для защиты от ржавления. Концы рессор на грузовиках вставлены в массивные резиновые гнезда, а на легковых автомобилях крепятся к кронштейнам на резиновых втулках. Чтобы сделать листы рессор менее хрупкими, их обрабатывают сильной струей мелкой стальной дроби (наклеп), которая уплотняет поверхностный слой листа, как бы покрывая листы броней.
Почти у всех грузовиков над основной рессорой установлена дополнительная: когда автомобиль идет с неполной нагрузкой или без нагрузки, работает только основная рессора, а концы дополнительной не соприкасаются с рамой шасси; при увеличении нагрузки основная рессора прогибается, площадки на раме доходят до концов дополнительной рессоры, и она вступает в действие. Такое устройство обеспечивает необходимую плавность хода. Без дополнительной рессоры пришлось бы делать основную очень жесткой, рассчитывая ее на полную нагрузку, и ненагруженный автомобиль был бы тряским.
У современных легковых автомобилей и автобусов заполнение пассажирских мест приводит к резкому изменению веса подрессоренных частей. Появилась нужда в так называемой прогрессивной подвеске и для этих машин. Конструктивные ее решения различны. Простейшим является установка в дополнение к рессоре наклонных пружин, действие которых усиливается по мере изменения угла наклона, вызываемого оседанием кузова на рессорах под нагрузкой.
Если задняя подвеска легковых машин еще имеет что-то общее с экипажной, то передняя построена по совершенно иному принципу. При обычной рессорной подвеске каждая пара колес смонтирована на жесткой балке переднего или заднего моста; наезд одного колеса пары на препятствие приводит к наклону балки и к перекосу рамы или кузова, хотя и смягченному рессорами. Кроме того, неподрессореиные, колеблющиеся на неровностях дороги части автомобиля: колеса с тормозами, балки, рессоры имеют большой вес, и их колебания передаются на кузов, расшатывают его и разрушают покрытие дороги. Для устранения этих недостатков применяют независимую подвеску колес.
При независимой подвеске каждое колесо монтируют независимо от другого на качающихся рычагах на особой балке или непосредственно на кузове. Между рычагами и концами балки или специальными площадками кузова ставят витые пружины. В некоторых конструкциях вместо пружин в качестве пружинного элемента используются скручиваемые стержни (торсионы), резиновые блоки, резиновые баллоны с воздухом. Детали независимой подвески весят меньше, чем балка и рессоры прежнего типа; причем к неподрессоренным массам относятся только колеса с тормозами и примерно половина масс деталей подвески, а балка и остальная часть масс подвески становятся подрессоренными.
Независимая подвеска, помимо облегчения неподрессоренной части, выгодно отличается от прежней тем, что каждое колесо автомобиля самостоятельно «приспосабливается» к неровностям дороги, отчего перекосы рамы и кузова значительно уменьшаются.
Независимая подвеска постепенно получила распространение и для задних колес. В последнем случае трансмиссионный вал и главная передача монтируются жестко на раме, а карданные шарниры устанавливаются на качающихся полуосях.
Но рессорная подвеска автомобиля имеет один существенный недостаток: после преодоления препятствия рессора продолжает совершать повторные колебания, которые, хотя и затухают, все же передаются на раму и кузов. Чтобы устранить или уменьшить повторные колебания, в дополнение к рессорам между рамой и осями или между рамой и качающимися рычагами установили гасители колебаний — так называемые амортизаторы.
Наиболее распространенный вид амортизатора — жидкостный (или гидравлический), представляющий собой цилиндр, заполненный вязкой жидкостью и закрепленный на раме или на кузове автомобиля. В цилиндре перемещается поршень, шток которого связан с осью колес или с рычагом подвески. При колебаниях колес поршень амортизатора перегоняет жидкость из одной полости цилиндра в другую. Действие амортизатора напоминает действие насоса. В амортизаторе имеется клапан. В момент толчка перетекание жидкости через клапан лишь незначительно увеличивает сопротивление подвески перемещению колеса (то есть жесткость подвески), а при обратном ходе колеса, когда клапан закрыт, жидкость в амортизаторе перетекает через оставшееся открытым маленькое отверстие и как бы затормаживает раскачку рессор и кузова.
Еще недавно корпусы амортизаторов были тяжелыми, литыми, а связь их поршней с подвеской состояла из системы стоек и рычажков. Теперь амортизаторы выполняют в виде легких трубок, входящих одна в другую, и ставят их внутрь пружин подвески. Такие амортизаторы получили название телескопических.
Облегчение неподрессоренных масс переднего моста продолжается. Вместо громоздких шкворней и цапф колес применяют ажурную конструкцию подвески с шаровыми пальцами, уменьшают колеса. В ряде конструкций ведущего заднего моста с той же целью переносят тормоза с колес на полуоси; тормозные барабаны, укрепленные на картере главной передачи, становятся подрессоренными.
Значительная часть новых автомобилей снабжена вместо витых пружин более простыми стержневыми и допускающими регулировку жесткости путем поворота их в опоре крепления.
Рассматривая некоторые подвески этого типа, можно заметить около задних колес вторую пару стержней. Они автоматически включаются в работу подвески с помощью электрических датчиков и электромотора, когда машина идет с полной нагрузкой.
Закрепление картера силовой передачи на раме или кузове позволяет не только уменьшить неподрессоренные массы, но и перемести коробку передач назад. При этом, во-первых, улучшается распределение веса по колесам и, во-вторых, пол кузова становится более ровным.
Пока подвеска автомобиля была недостаточно совершенной и пока существовала на всех автомобилях рама, кузов устанавливали на раме эластично — на пружинах, толстых войлочных прокладках, резиновых подушках. Это была четвертая после шин, рессор и амортизаторов «прослойка» между дорогой и пассажирами. Когда кузов соединился с рамой в одно целое, эту «прослойку» перенесли на крепление подвески к кузову. Установка рессор и рычагов подвески в резине преследует еще одну цель: теперешние небольшие колеса при наезде на препятствие передают на кузов сравнительно слабые вертикальные толчки, но испытывают сильные удары в горизонтальном направлении; резиновые опоры смягчают и эти удары.
Все сказанное о подвеске относится к созданию удобств для всех обитателей автомобиля. Но главный «житель» автомобиля, его непременный пассажир — водитель. Притом этот пассажир, не только путешествующий и отдыхающий, но и работающий в пути. От него зависит использование возможностей автомобиля для быстрого движения, для плавной и бесшумной работы машины, для безопасности. Поэтому удобствам водителя и облегчению его работы должно быть уделено особое внимание.
🔧 Рессорная подвеска автомобиля. Полезная статья!
📖 Что представлеят собой рессорная подвеска, и для каких автомобилей она подходит
— Подвеска является важнейшей составляющей автомобиля – ведь без подвески это будет уже не автомобиль, а просто телега c мотором. Помимо обеспечения упругой связи между кузовом и колесами, подвеска выполняет еще несколько ключевых функций. Она регулирует плавность хода, благодаря чему езда становится комфортной. Также подвеска контролирует проходимость машины, её устойчивость во время различных маневров, помогает противодействовать заносам и опрокидыванию, а значит, служит залогом безопасности движения.
— У любой подвески есть три базовых элемента – гасящий, упругий и направляющий. В роли гасящего элемента выступают, как правило, амортизаторы. Амортизаторы работают на сцепление шин с дорогой и смягчают удары машины о различные неровности. Направляющие элементы – это рычаги. Именно они соединяют кузов и колеса. Что касается упругих элементов, то они предназначены для того, чтобы обеспечивать так называемую подпружиненность кузова и препятствовать образованию кренов.
• Подвеска бывает механической и пневматической:
— Рессорная подвеска – один из видов механической подвески. В качестве упругих элементов в ней выступают листовые рессоры (от фр. resort – пружина). Несколько десятков лет назад этот тип упругих элементов был самым распространенным. Сегодня рессорная подвеска используется обычно в конструкции автомобилей, обладающих высокой грузоподъемностью.
— История рессорной подвески насчитывает сотни и даже тысячи лет. Еще в I веке до н.э. римляне сооружали подрессоренные телеги, незаменимые в военных походах и мирных путешествиях. Роль подвески выполняли кожаные ремни либо цепи. В Китае эпохи династии Чжоу подобные транспортные средства также были в ходу. Правда, после упадка цивилизации их секрет был утрачен. В России рессорные подвески начали применять в начале XIX века. Они пришли на замену пружинам в конструкции карет. В грузовых автомобилях рессоры располагаются над мостом – такая подвеска у отечественных КамАЗ, ЗИЛ, и у российского внедорожника УАЗ. Рессорная подвеска легковых машин, напротив, находится под мостом. Такой подвеской с рессорами, к примеру, были оборудованы автомобили «Волга».
• Устройство и принцип работы:
— Листовая рессора подвески состоит из стальных листов различной длины, соединенных между собой специальными хомутами. Посередине листовая рессора крепится к мосту, на котором ось с колесами. Концы рессоры соединяются с кузовом автомобиля серьгами или шарнирами. Иногда встречаются конструкции, в которых листовая рессора изгибается, подобно упругой балке. Листов может быть от одного до нескольких. В последнее время наблюдается тенденция более частого использования монолистовых (или однолистовых) рессор. Разумеется, работают они в паре с амортизаторами, помогающими гасить колебания кузова. Такие рессоры долгое время были популярны в США, а в Европе их начали применять только в 1970 году. Монолистовые рессоры использовались в старых моделях Ford. В современных легковых автомобилях рессорная подвеска используется очень редко. Дело в том, что во время движения листы испытывают большую нагрузку, а из-за этого ухудшается управляемость машины на большой скорости.
+- Плюсы и минусы. Вопросы эксплуатации:
— Среди безусловных преимуществ рессорной подвески – дешевизна, надежность и простота конструкции. В процессе движения она реагирует не только на вертикальные нагрузки, но и на боковые, возникающие во время поворота, а также на продольные, сопровождающие разгон и торможение. Рессорная подвеска устойчива к перегрузам и отлично переносит плохие дороги. Использование рессор позволяет отказаться от применения дополнительных элементов и сложных устройств, таких как реактивные штанги, различные рычаги, втулки и др.
— К минусам данного вида подвески обычно относят недолговечность – при постоянной загруженности рессоры быстро проседают. Также во избежание скрипящих и дребезжащих звуков во время езды необходимо регулярно менять прокладки и смазывать листы. Многие водители отмечают, что в сравнении с гидропневматической подвеской, устройство которой несравнимо сложнее, обслуживание рессорной выходит несколько дороже.
— Подвеска на коротких рессорах весьма жесткая. Но её можно сделать и очень мягкой – достаточно лишь увеличить размер рессор. К примеру, советские «Чайка» и «ЗИЛ» имели весьма комфортабельную рессорную подвеску именно за счет таких манипуляций.