Рис. 30. Типы рессорных пальцев. Для лучшего удержания смазки, подводимой через масленки (а и б) на рессорном пальце и втулке рессорного ушка делают резьбу. На виде (в) показано крепление рессорных пальцев в резино-металлических втулках, не требующих смазки

Изменение жесткости рессорной подвески чаще всего достигают введением подрессорника или нижней дополнительной (иногда однолистовой) рессоры, делающей характеристику подвески прогрессивной (жесткость ступенчато увеличивается при ходе колеса вверх).

Трение в рессоре в прошлом позволяло обходиться без специальных амортизаторов в подвеске грузовых автомобилей, что удешевляло машину и упрощало уход за ней. В настоящее время скорости движения автобусов выросли настолько, что для обеспечения безопасности движения и плавности хода установка амортизаторов стала необходима, так же, как и борьба с трением в листах рессор. Причин две: из-за неблагоприятного закона изменения трения и нестабильности его величины при эксплуатации. При малых толчках, когда сила, передающаяся через рессору, меньше силы трения между листами, рессора «блокируется», неровности компенсируются только шинами, и плавность хода значительно ухудшается. Те же силы трения при колебаниях большой амплитуды не способствуют достаточному их затуханию. У рессор, работающих без смазки, сила трения может достигать 25% от упругой силы рессоры. Для обеспечения хорошей плавности хода автомобиля сила трения не должна превышать 5-8%. Замечено, что в грузовых автомобилях с высокой посадкой водителя силы межлистового трения вызывают крайне неприятные колебания головы водителя вдоль продольной оси машины.

Для уменьшения межлистового трения изготовители применяют малолистовые рессоры (в том числе однолистовые переменной толщины и ширины), листы специальной формы, вводят смазку и вставки между листами.

В своей статье В. Мамедов делает упор на описание недостатков рессорных подвескок. Обращается к преимуществам данной подвески лишь вскользь. На рассмотрение преимуществ рессор делается упор в статье «И это все о ней… о рессоре» автора А. Виноградова («Автортрак» №5, 2005 г.).

Автор отмечает, что рессоры бывают много-, мало- и однолистовыми. До недавнего времени во всем мире были, а в нашей стране еще и сегодня наиболее распространены многолистовые рессоры. Поскольку график изменения изгибающего рессору момента имеет форму треугольника с вершиной в точке нагружения (мост), то этот треугольник и «заполняют листами», чтобы получить более равномерные напряжения в каждом из них. Благодаря этому, образуется целый ряд преимуществ.

Во-первых, получается весьма жесткая в продольном направлении конструкция, которая позволяет прекрасно обходиться без реактивных штанг или других удерживающих мост устройств.

Во-вторых, все листы находятся в примерно равных условиях, что особенно важно для постоянно «играющей» на неровностях конструкции, а значит, и служат они примерно одинаковое время.

В-третьих, стянутые стремянками листы в процессе прогиба трутся между собой, гася раскачку автомобиля. Во многих случаях это позволяет прекрасно обходиться безо всяких амортизаторов.

Наконец, само обилие листов открывает простор для конструкторской фантазии, например для получения нелинейной характеристики, приближенной к идеальной. Правда, попутно страдает надежность.

Рис. 31. Зависимость изменения изгибающего рессору момента от количества листов.

Можно сделать вывод о том, что рессора является уникальным устройством, обладающим большим количеством преимуществ, благодаря которым, рессора нашла широкое применение на грузовых автомобилях. Но несмотря на это, указанные авторами статей недостатки, свойственные рессорам, заставляют производителей использовать в подвесках автомобилей новые, более прогрессивные устройства.

Рессорная подвеска с гидравлическими амортизаторами.

Одна из первых и наиболее распространенных конструкций зависимой подвески - с продольными или поперечными рессорами и гидравлическими амортизаторами. Ее до сих пор применяют на грузовиках, коммерческих автомобилях и на некоторых моделях внедорожников. Это наиболее простой вариант решения задней подвески: мост "подвешивается" на продольных рессорах, закрепленных в кронштейнах кузова. Кроме этого, к балке заднего моста крепятся амортизаторы. В такой конструкции рессоры выполняют также функции направляющих элементов, то есть связывают колесо с кузовом и определяют его кинематику.

Плюс зависимой задней подвески подобного типа - очевидная простота конструкции, правда, это имеет какое-либо серьезное значение только для производителя. На практике же рядового автомобилиста ожидают только минусы: недостаточная эффективность работы рессор, как направляющих элементов. При достижении высоких скоростей относительно "мягкие" рессоры оказываются не в состоянии придавать заднему мосту необходимое положение в пространстве, отчего сильно ухудшается сцепление шин с дорогой, и, как следствие, проявляется неудовлетворительная управляемость машины на высоких скоростях.

Пружинная подвеска

Рычажно-пружинная независимая подвеска: 1- амортизатор; 2 - пружина; 3 - рычаг.

Пружинная зависимая подвеска: 1 - балка; 3 - амортизатор; 4 - тяга; 5 - пружина.

Пружинная подвеска - механическая подвеска, упругим элементом которой является пружина подвески. На сегодняшний день витые пружины почти полностью вытеснили рессоры, ведь пружинная подвеска лучше «отслеживает» профиль дороги, а значит положительно влияет на комфорт и управляемость и обеспечивает лучшую артикуляцию подвески, что, в свою очередь, позитивно сказывается на проходимости. Пружины легче и меньше, с их помощью можно по-разному компоновать подвеску, они проще и дешевле в производстве. А столь распространенная сегодня подвеска, как McPherson, вообще была бы немыслима без пружин.

McPherson

Подвеска МакФерсона, названая по имени инженера Эрла Макферсона, разработавшего её в 1960 году, представляет собой подвеску колеса, состоящую из одного рычага, стабилизатора поперечной устойчивости и блока из пружинного элемента и амортизатора телескопического типа, называемого качающейся свечой, в связи с тем, что он закреплен в верхней части к кузову при помощи упругого шарнира и может качаться при движении колеса вверх-вниз. Кинематически схема менее совершенна, чем подвеска на двух поперечных или продольных рычагах: что при большом ходе подвески развал (угол наклона колеса к вертикальной плоскости) будет меняться, и тем больше, чем больше ход подвески. Но в связи с технологичностью и дешевизной данный тип подвески получил очень большое распространение в современном автомобилестроении.

Многорычажная

Многорычажная подвеска несколько напоминают двухрычажную подвеску и имеют все ее положительные качества.

Эти подвески более сложны и боле дороги, но обеспечивают большую плавность хода и лучшую управляемость автомобиля. Большое количеств элементов - сайлент-блоков и шаровых шарниров хорошо гасят удары при резком наезде на препятствия. Все элементы крепятся на подрамнике через мощные сайлент-блоки, что позволяет увеличить шумоизоляцию автомобиля от колес.

Применение многорычажной независимой подвески, которая главным образом используется на автомобилях представительского класса, придает подвеске стабильный контакт колес с любым покрытием на дороге и четкий контроль автомобиля при изменениях направления движения. .

Главные преимущества многорычажной подвески

- Независимость колес друг от друга

- Низкая неподрессоренная масса

- Независимая продольная и поперечная регулировки

- Хорошая недостаточная поворачиваемость

- Хороший вариант для использования в схеме 4x4

Главный недостаток современной схемы - сложность и, соответственно, цена. До недавнего времени ее применяли только на дорогих автомобилях. Теперь же она «удерживает» задние колеса даже некоторых машин гольф-класса.

Потребительские свойства подвески

Подвеска автобуса должна иметь следующие потребительские свойства:

- для получения высокой плавности хода подвеска должна обеспечивать колебания кузова автомобиля с низкой частотой, равной 0,8…0,12 Гц;

-малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных частей (масса задней подвески может составлять 2,5…3,5% от сухой массы автомобиля).

Также подвеска должна отвечать следующим требованиям: противодействовать кренам при повороте, «клевкам» при торможении и разгоне автомобиля; соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, вокруг оси поворота; оптимальная величина затухания колебаний кузова и колес; надежная передача от колес кузову или раме продольных и поперечных усилий и моментов; достаточная прочность и долговечность деталей подвески и особенно упругих элементов, относящихся к числу наиболее нагруженных частей подвески.

Заключение

В ходе разработке потребительских свойств автобуса были выбраны наиболее подходящие варианты исполнения рулевого механизма.

Для облегчения рулевого управления разрабатываемого нами автомобиля был выбран электроусилитель руля.

Преимущества электроусилителя:

- независимость работы усилителя от оборотов двигателя автомобиля,

- информативность (самонастройка усилителя руля к скорости автомобиля),

- независимость работы усилителя руля от температурных перепадов,

- экономичность: а) усилитель руля потребляет энергию только при вращении руля, в отличие от гидроусилителя, когда рабочая жидкость всегда гоняется по трубам, на что тратится дополнительная энергия. б) коэффициент полезного действия электродвигателя намного выше КПД гидронасоса.

- надежность (отсутствие шлангов, ремней, прокладок, сальников, жидкостей),

- не требует обслуживания (замены, доливки рабочей жидкости),

- на порядок выше симметричность руля (отсутствие разницы вращающего усилия в левом и правом вращениях руля).

Размещено на Allbest.ru