Колеса и шины

Колесо представляет собой конструкцию, которая включает в себя обод, соединительный элемент (диск) и детали крепления. На колесо монтируется пневматическая шина, после чего оно крепится на ступице. Колеса обеспечивают контакт с дорожным покрытием, участвуют в создании и изменении направления движения, а также передают нагрузку от массы автомобиля к дороге.

К колесам предъявляют следующие требования:
1) надежное крепление к ступице;
2) прочность и долговечность;
3) легкость монтажа и демонтажа шины;
4) минимальное биение и дисбаланс;
5) полное соответствие применяемой шины по размерам, жесткости и конструкции обода.

В зависимости от эксплуатационного назначения колеса автомобилей делятся на 7 классов: 1-й класс — для внутризаводского транспорта; 2-5-е классы —-для автомобилей в зависимости от их грузоподъемности; 6 и 7-й классы — для тракторов и различных сельскохозяйственных машин.
В зависимости от основного назначения колеса делятся на ведущие, управляемые, комбинированные, поддерживающие. Ведущие колеса преобразуют крутящий момент из трансмиссии в силу тяги, благодаря чему возникает поступательное движение автомобиля.
Управляемые колеса воспринимают от подвески толкающее усилие от кузова автомобиля и при помощи рулевого управления задают направление движения. Комбинированные колеса выполняют функции ведущих и управляемых колес одновременно. Поддерживающие колеса создают опору качения для задней части кузова или рамы автомобиля, преобразовывая толкающее усилие в качение.

В зависимости от конструкции обода и его соединений все колеса делятся на дисковые и бездисковые. Дисковые колеса устанавливают на всех легковых и на большинстве грузовых автомобилей, бездисковые колеса применяют только на большегрузных автомобилях и автобусах. На автомобилях с повышенной проходимостью применяют дисковые колеса с разъемным ободом. Конструкция колеса легкового и грузового автомобилей грузоподъемностью до 1,5 т выполняется в неразъемном виде. Она сваривается из двух частей обода и диска. Диск представляет собой сплошную конструкцию с вырезами и ребрами. Вырезы необходимы для охлаждения тормозного механизма и для уменьшения массы диска.

Обод колеса включает в себя:
1) закраины, которые представляют собой боковые упоры для бортов шины, расстояние между закраинами и есть ширина обода;
2) полки, которые представляют собой посадочные места бортов шины;
3) ручья для облегчения монтажа шины.
Полки имеют небольшой наклон в 5° (для шин общего назначения), 10° (для арочных Шин и пневмокатков) или 15° (при глубоких обводах для бескамерных шин).

Наибольшее распространение получил обод со смещением ручья, так как такая конструкция предусматривает более удобную компоновку тормозного механизма.

Колеса бескамерных шин должны быть более жесткими и герметичными. Для предотвращения мгновенного выхода воздуха в бескамерных радиальных шинах применяют безопасные контуры. Однако такие контуры немного затрудняют монтаж шин.
На грузовых автомобилях и автобусах применяют колеса с разборным ободом дисковые и бездисковые. Диск колеса должен воспринимать вертикальные, боковые, а также продольные силы от дороги и передавать их на ступицу колеса. Ступицы грузовых автомобилей и автобусов имеют 5 или 6 спиц, их отливают из высокопрочного чугуна или стали.

Бездисковый обод типа «триплекс» включает в себя три сектора: один большой и два малых. Обод имеет две конические поверхности для посадки на ступицу с углом 18 и 75°. Стыки секторов обода расположены на спицах ступицы.
Для шин с регулируемым давлением воздуха применяют дисковые колеса с распорным кольцом и разборным ободом. Для крупногабаритных шин применяют бездисковые колеса.

Крепление колес автомобиля осуществляется при помощи специальной конструкции, которая должна обеспечивать:
1) надежность;
2) простоту установки и снятия колес;
3) точность центрирования колес;
4) возможность контроля состояния крепления колес;
5) стабильность затяжки.

Дисковые колеса крепятся к фланцу ступицы при помощи гаек на болтах или запрессованных в ее фланец шпильках.
Крепление колес центрируют:
1) по центральному отверстию диска;
2) по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий;
3) по цилиндрической поверхности крепежных отверстий диска.

На колесах Легковых автомобилях в местах крепежных отверстий предусмотрена специальная выштамповка, которая создает упругие деформации от усилий затяжки, тем самым обеспечивая стабильность затяжения.
Крепление одинарных колес грузовых автомобилей выполняют:
1) с фиксацией диска гайками по сферической фаске;
2) с фиксацией диска по центральному отверстию и креплением гайками с завальцованной шайбой;
3) с фиксацией диска гайками на ступице.

Крепление сдвоенных колес грузовых автомобилей более сложное. При креплении сдвоенных колес предусматривают раздельное крепление внутреннего и наружного дисков. Внутренний диск сдвоенного колеса крепится и при помощи колпачковых гаек с наружной резьбой. Наружный диск закрепляется гайками, которые навертываются на колпачковые гайки. Такое крепление имеет несколько недостатков, поэтому рекомендуется наносить на наружную резьбу колпачковой гайки графитсодержащий смазочный материал.

Балансировкой колес называется процесс устранения недостатков неуравновешенности колес. Существуют три вида балансировки:
1) статическая балансировка подразумевает уменьшение главного вектора дисбаланса колеса, когда ось колеса и его главная центральная ось инерции параллельны;
2) динамическая балансировка подразумевает уменьшение дисбалансов колеса, корректирующих его динамическую неуравновешенность, в том случае, когда ось колеса и его главная центральная ось инерции пересекаются не в центре тяжести или перекрещиваются;
3) моментальная балансировка подразумевает уменьшение главного момента дисбалансов в тех случаях, когда ось колеса и его главная центральная ось инерции пересекаются в центре тяжести колеса.

Неуравновешенность колеса влечет за собой биение. В результате биения и неуравновешенности:
1) снижается комфортабельность поездки;
2) увеличивается вибрация кузова автомобиля;
3) существенно сокращается срок службы амортизаторов, шин и рулевого управления;
4) возрастает расход топлива;
5) увеличиваются затраты на обслуживание автомобиля.

Автомобильная шина включает в себя:
1) каркас;
2) брекер;
3) протектор;
4) камеры и герметизирующий слой;
5) ободная лента; . 6)вентиль.

К шинам автомобилей предъявляют следующие требования:
1) камерные и бескамерные шины, смонтированные на ободе, должны быть герметичными, а также обеспечивать стабильность внутреннего давления;
2) соответствие упругих свойств параметрам автомобиля и условиям движения;
3) обеспечение наименьшей удельной нагрузки в контакте с дорогой;
4) сцепление шин с покрытием дороги должно быть достаточным, а сопротивление качению — минимальным;
5) биение шин не должно превышать допустимых значений;
6) тип рисунка протекторов должен соответствовать типу дорожного покрытия;
7) шина должна обладать достаточной прочностью, износостойкостью протектора и должна обеспечивать заданную долговечность;
8) уровень шума при движении должен быть в пределах допустимого значения;
9) устройство монтажа, демонтажа и ремонтопригодность.

В зависимости от назначения автомобильные шины бывают: для легковых автомобилей; для грузовых автомобилей; для автомобилей высокой проходимости. По способу герметизации шины делятся на камерные и бескамерные.
По профилю: обычного профиля; низкопрофильные; сверхнизкопрофильные; широкопрофильные; арочные; пневмокаток.
В зависимости от размера: крупногабаритные (ширина профиля более 350 мм); среднегабаритные (ширина профиля от 200 до 350 мм); малогабаритные (ширина профиля менее 260 мм).
В зависимости от конструкции шины могут быть: диагональные (угол наклона нити в середине беговой дорожки 45-60°); опоясанные диагональные (в брекете угол наклона нити более 60°); радиальные (угол наклона нити каркаса равен 0°, в брекете — 65°); бескаркасные; с регулируемым давлением; со съемным протектором в каркасе.
На выбор шин для грузового автомобиля в большей степени влияют надежность, срок службы, малое сопротивление качению, а также соответствие типа рисунка протектора типу дорожного покрытия. При выборе шин для легкового автомобиля особое требование предъявляют к безопасности, экономичности, комфортабельности, а также обеспечению оптимального диаметра шины при заданной грузоподъемности.
Пневматические диагональные и радиальные шины имеют свою маркировку, в которой содержится товарный знак завода-изготовителя, обозначение шины, модель.
Например, диагональная низкопрофильная шина 6.00-13: 6.00 — условное обозначение ширины профиля в дюймах; 13 — условное обозначение посадочного диаметра в дюймах. Радиальная сверхнизкопрофильная шина 165/70 Р 13: 165 — ширина профиля, мм; 70 — индекс серии (соотношение высоты профиля к ширине, %); Р — индекс радиальной шины; 13 — посадочный диаметр, в дюймах.
При установке шин с регулируемым давлением автомобиль должен быть оборудован системой подвода воздуха к шине на ходу или при стоянке. Эта система использует сжатый воздух от компрессора тормозной системы.

При эксплуатации автомобиля шины изнашиваются не одинаково, задние шины изнашиваются быстрее, чем передние, а правые — быстрее, чем левые. Для того чтобы износ шин был более равномерным, их необходимо переставлять не реже чем через 500 км пробега. Покрышки, которые имеют пробоины или какие-либо другие механические повреждения, необходимо сдавать в ремонт.

Монтаж шины ведется только на чистый и исправный обод. Перед укладкой в покрышку камера проверяется на герметичность. После этого камеру слегка накачивают воздухом и вкладывают в покрышку. Собранную шину надевают на обод колеса, при этом вентиль камеры вставляют в паз обода. После этого, приподняв шину со стороны вентиля, надевают ее противоположную сторону, затем устанавливают съемное бортовое кольцо. После установки съемного бортового кольца устанавливают замочное кольцо, вдавливая его до полной посадки в канавку обода. Смонтированное колесо накачивают воздухом до давления 0,05-0,15 МПа, после этого борт покрышки расправляют ударами деревянного молотка по наружному краю замочного кольца. Борт шины должен полностью сесть на полки обода и кольца, после этого давление в шинах доводят до необходимой величины. Перед демонтажем шины необходимо полностью выпустить воздух из камеры. После этого отжимают борт покрышки от диска колеса. Затем отжимают и полностью вынимают замочное кольцо, после этого, перевернув шину, вынимают из нее диск колеса.

Рулевое управление

При помощи рулевого управления осуществляется поворот управляемых колес, и тем самым изменяется направление движения автомобиля.

Рулевое управление состоит из:
1) рулевого механизма;
2) рулевого привода;
3) рулевого усилителя (присутствует не на всех автомобилях).

Рулевое управление представляет собой устройство, от которого во многом зависит безопасность движения автомобиля, потому к нему предъявляются следующие требования:
1) легкость управления;
2) обеспечение хорошей маневренности автомобиля при минимальном радиусе поворота;
3) допускать минимальное боковое скольжение колес при повороте;
4) минимальная передача толчков на рулевое колесо;
5) исключать возможность возникновения автоколебаний управляемых колес;
6) высокая надежность;
7) исключать самопроизвольный поворот управляемых колес.

На большинстве автомобилей управление осуществляется поворотом управляемых колес. Практически на всех двухосных автомобилях управляемыми колесами являются передние колеса. Исключение составляют специальные автотранспортные средства с задними управляемыми колесами. В трехосных автомобилях, которые имеют сближенные оси задней тележки (например КамАЗ), управление также осуществляется передними колесами. В некоторых трехосных автомобилях управляемыми колесами являются колеса крайних осей (передней и задней). Благодаря этому автомобиль становится более маневренным и более проходимым. В таких автомобилях промежуточную ось размещают посередине автомобиля.

Рулевой механизм обеспечивает поворот управляемых колес при небольшом усилии на рулевые колеса, это достигается за счет увеличения передаточного, числа рулевого механизма. Конструкция рулевого механизма включает в себя:
1) рулевую пару (рулевую передачу), которая размещается в картере;
2) рулевой вал;
3) рулевое колесо.
Рулевой вал в зависимости от условий компоновки рулевого механизма может состоять из двух или трех частей, соединенных карданными шарнирами. Рулевое колесо в зависимости от принятого в стране направления движения может находиться справа или слева.

Рулевые механизмы в зависимости от типа рулевой передачи делятся на:
1) шестеренные;
2) червячные;
3) винтовые;
4) кривошипные.

Шестеренные рулевые механизмы выполнены в виде редуктора зубчатых колес или в виде пары из шестерни и рейки. Шестеренные рулевые механизмы, выполненные в виде пары из шестерни и рейки, широко распространены на легковых автомобилях различного класса. Достоинствами такого механизма рулевого управления являются компактность и простота конструкции. Такой механизм целесообразно ставить без усилителя на легковые автомобили малого класса, так как в этом случае толчки со стороны дороги на рулевое колесо в некоторой степени поглощаются за счет трения рейки и металлокерамического упора. На легковых автомобилях более высокого класса необходим усилитель, который и будет поглощать возникающие толчки.
Червячные механизмы широко применяют на легковых, грузовых автомобилях и автобусах. Наибольшее распространение получили червячно-роликовые механизмы.

Винтовые рулевые механизмы бывают двух видов: винторычажные и винтореечные. Винторычажные рулевые механизмы в настоящее время применяются крайне редко, так как этот механизм обладает большим износом деталей, который невозможно компенсировать регулировкой. Винтореечные рулевые механизмы очень широко применяются на грузовых автомобилях различного класса и включают в себя:
1) винт;
2) шариковую гайку-рейку;
3) Сектор, выполненный в качестве единого целого с валом сошки.

На некоторых грузовых автомобилей применяют винтореечные механизмы, в которых зубья нарезаны параллельно оси вала сошки.
Кривошипные рулевые механизмы применяются редко. Они бывают одношиповыми (применялись до середины 40-х годов) и двухшиповыми. Рулевые механизмы кривошипного типа могут быть регулируемыми.

Рулевые механизмы автомобилей должны отвечать требованиям безопасности, поскольку они могут быть причиной серьезных травм водителя при любом столкновении автомобиля с препятствием. При смятии передней части автомобиля рулевой механизм перемещается в сторону водителя. При этом водитель может получить серьезную травму даже при небольшом перемещении рулевого механизма. Поэтому картер рулевого механизма располагают в том месте, где деформация при столкновении будет минимальной. Для придания рулевому управлению травмобезопасных свойств устанавливают рулевое колесо с уплотненной одной уплотненной ступицей или с двумя ступицами, а также специальный энергопоглощающий элемент, что позволяет значительно снизить тяжесть наносимых повреждений при ударе. В некоторых зарубежных конструкциях в качестве дополнительного элемента безопасности выступает энергопоглощающий сильфон. Кроме сильфона в качестве энергопоглощающего элемента может выступать перфорированный трубчатый рулевой вал, который способен сжиматься при ударе, поглощая часть энергии и уменьшая деформации.

Рулевой привод состоит из:
1) рулевой трансмиссии;
2) рычагов и тяг, которые связывают рулевой механизм с рулевой трансмиссией;
3) рулевой усилитель.
В конструкции рулевого привода имеются поперечная и продольная тяги. Поперечная тяга изготавливается из бесшовной стальной трубы, на резьбовые концы которой навертываются наконечники с шаровыми кольцами. Длина поперечной тяги должна быть регулируемой, так как от нее зависит величина схождения колес.

Продольная тяга связывает сошку с поворотным рычагом. Продольная тяга чаще всего применяется при зависимой подвеске. На концах тяги размещаются шаровые шарниры, которые поджимаются жесткими пружинами. За счет таких шарниров и пружин удается немного амортизировать удары, воспринимаемые управляемыми колесами.

Рулевые усилители устанавливают на легковых автомобилях высокого класса, грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, а также на автобусах. При наличии усилителя облегчается управление автомобилем, повышается его маневренность, увеличивается безопасность движения при разрыве шины, поскольку благодаря усилителю автомобиль можно удержать на заданной траектории. Однако при использовании усилителя немного повышается износ шин и ухудшается стабилизация управляемых колес.
Рулевой усилитель состоит из:
1) источника питания;
2) распределительного устройства;
3) исполнительного устройства.

В пневматическом усилителе в качестве источника питания выступает компрессор, в гидравлическом усилителе — гидронасос. Исполнительное устройство усилителя представляет собой пневмо- или гидроцилиндр, создающий необходимые усилия. Пневматические усилители в настоящее время применяются редко.

Рулевое управление автомобиля с реечным механизмом

На переднеприводных автомобилях наиболее часто применяется рулевое управление автомобиля с реечным механизмом. Реечный рулевой механизм располагается в алюминиевом картере. В картере располагается вал-шестерня, который находится в зацеплении с рейкой. Рейка прижимается к шестерне при помощи металлокерамического упора. Благодаря этому обеспечивается беззазорное зацепление шестерни с рейкой по всему ее ходу. Ход рейки с одной стороны ограничивает напрессованное на нее кольцо, а с другой — втулка резинометаллического шарнира тяги. Полость картера защищается от грязи при помощи резинового гофрированного чехла.

Вал рулевого управления соединяется с валом-шестерней посредством упругой муфты. На верхней части вала через демпфер крепится рулевое колесо. Демпфер служит для повышения безопасности.
Рулевой привод включает в себя составные рулевые тяги, которые через шаровые шарниры соединяются с поворотными рычагами стоек. Длину рулевой тяги можно регулировать при помощи регулировочной тяги с внутренней резьбой.

Рулевое управление с механизмом передачи типа «червяк-ролик»

Такое рулевое управление применяется на заднеприводных легковых и грузовых автомобилях. Рулевой привод этого механизма включает в себя:
1) рулевую сошку, а также шарнирно соединенную с ней среднюю и левую боковые тяги;
2) маятниковый рычаг, а также шарнирно соединенную с ним правую боковую тягу;
3) поворотные рычаги.
Ось маятникового рычага вращается во втулках, которые вставлены в кронштейн оси. Кронштейн крепится к правому лонжерону пола кузова. Боковые тяги состоят из двух наконечников, которые соединяются разрезной регулировочной муфтой. Тяги крепятся к рычагам и сошке при помощи однотипных шаровых шарниров. Конструкция однотипного Шарового шарнира включает в себя шаровое кольцо, вкладыш с пружиной и опорную шайбу пружины. Шарнир защищен резиновым вкладышем и в процессе эксплуатации не требует смазки.

Несущий кузов и рама

В зависимости от силовой схемы основным несущим элементом автомобиля является рама или кузов. Соответственно и все автомобили в зависимости от силовой схемы делятся на рамные и безрамные (несущие).
Безрамные автомобили могут иметь следующие силовые схемы:
1) с несущим основанием;
2) с несущим корпусом.
В автобусных конструкциях также применяются две схемы:
1) разьемно-разделительная силовая схема, в которой имеются два различных элемента (рамное шасси и кузов с основанием);
2) рамно-объединенная конструкция, поперечины которой имеют наружные консоли на полную ширину кузова с жестко прикрепленными к ней шпангоутами кузова.
Для грузовых автомобилей и автобусов разделенного типа наибольшее распространение получили лестничные рамы. На автобусах объединенного типа чаще всего применяется рама с поперечинами, вынесенными на всю габаритную ширину транспортного средства.
Хребтовые рамы чаще всего применяются на грузовых автомобилях. Такие рамы имеют большую прочность при скручивании.
Лонжероны рам грузовых автомобилей чаще всего производят из стали толщиной 12 мм, поперечины из прокатного стального листа толщиной до 8 мм или из труб. Для снижения массы лонжеронам часто придают переменное поперечное сечение. Наиболее распространены лонжероны корытного поперечного профиля.
Элементы рам соединяются между собой при помощи болтов, заклепок, а также при помощи шовной и точечной электросварки. Наиболее удобными при ремонте являются болтовые соединения, но они требуют периодической подтяжки в процессе эксплуатации. В грузовых автомобилях наиболее распространены заклепочные соединения, в конструкциях рам легковых автомобилей применяют сварные соединения.
Кузова грузовых автомобилей, как правило, включают в себя два элемента: кузов для груза и кабину водителя. В зависимости от комплектования автомобиля существуют капотные и бескапотные кабины. Кабина водителя крепится к раме таким образом, чтобы перекос кабины не вызывал разрушения узлов рамы. На современных автомобилях крепление кабины водителя к раме выполняется с амортизаторами и рессорами.
Кабины изготавливаются из листовой стали толщиной до 1 мм.
Кузова грузовых автомобилей имеют основание, которое соединяется с полом, образуя платформу, жестко закрепленный передний борт, а также откидные борта. Боковые борта в зависимости от габаритных размеров грузовой платформы могут быть разделены на 2 или 3 секции. Кузова могут быть изготовлены из древесины хвойных пород, из дюралюминия, стали, а также они могут быть комбинированные. Фургоны, как правило, изготовляют по рамно-разделенной схеме. Они имеют основание, каркас и облицовку. Для облицовки фургонов применяют фанеру, сталь, дюралюминий, слоистый пластик.
Кузова легковых автомобилей можно разделить на:
1) каркасные;
2) скелетные;
3) оболочковые.
Каркасные кузова легковых автомобилей изготовлены из массивных открытых или закрытых профилей; объем кузова формируется облицовкой, кроме этого она повышает его жесткость.
Скелетные кузова имеют каркас, который образован из прокатного профиля облегченного типа, приваренного к облицовке.
Оболочные кузова являются наиболее распространенными, так как они имеют ряд технологических преимуществ в изготовлении. Оболочные кузова выполнены из крупных штампованных деталей, наружных и внутренних панелей, соединенных точечной сваркой в замкнутую систему из стального листа толщиной 0,8 мм.
Тип кузова легкового автомобиля определяется числом объемов функциональных отсеков, а также конструктивным выполнением. По числу объемов кузова могут быть:
1) трехобъемиые (моторный отсек, салон, багажник);
2) двухобъемные (моторный отсек, салон);
3) однообъемные (все три функциональных объема объединены в один).
Передняя ось легкового автомобиля предназначена для установки передних управляемых колес. Передняя ось передает от колес через подвеску на раму автомобиля продольные и боковые силы, которые возникают при движении автомобиля. Она представляет собой двутавровую балку с отогнутыми вверх концами. На концах оси расположены поворотные цапфы. На осях поворотной цапфы размещаются ступицы колес через два конических роликовых подшипника. Для облегчения управления автомобилем шкворни поперечных цапф имеют продольные и поперченные наклоны. Для разгрузки наружного подшипника ступицы колеса наклонены концами вниз (развал колес). Для того чтобы не допустить проскальзывания колес, при движении их устанавливают с небольшим схождением (расстояние между ободами колес спереди немного меньше расстояния между ободами колес сзади).
Задняя ось воспринимает на себя и передает через подвеску на раму или кузов автомобиля толкающее усилие от ведущих колес при движении и тормозные усилия при торможении. Задняя ось включает в себя картер главной передачи и кожухи полуосей. Картер и кожухи могут быть выштампованы из стали или отлиты из ковкого чугуна. В трехосных автомобилях картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных элементов.

Подвеска автомобиля

Подвеска автомобиля предназначена для того, чтобы обеспечивать упругое соединение несущей системы с колесами автомобиля. Подвеска автомобиля должна:
1) обеспечивать плавность хода автомобиля;
2) ограничивать поперечный крен автомобиля;
3) обеспечивать затухание колебаний кузова и колес;
4) обеспечивать надежную передачу продольных и поперечных сил от колес к кузову;
5) обеспечивать постоянство колеи и углов установки колес.

Подвески автомобилей в зависимости от характера взаимодействия колес и кузова делятся на зависимые и независимые.

Зависимая подвеска имеет жесткую связь между колесной парой, поэтому перемещение одного из колес в поперечной плоскости автомобиля приводит к перемещению другого колеса, что, в свою очередь, влечет за собой крен всего автотранспортного средства.

Независимая подвеска отличается отсутствием жесткой связи между колесной парой, каждое колесо подвешено к раме (кузову) независимо от другого. Поэтому при наезде одного из колес на неровности дорожного покрытия его перемещения не вызывают перемещений другого колеса, тем самым сильно уменьшается возможность наклона кузова и повышается устойчивость автомобиля при движении.
Гидравлические и пневматические подвески позволяют регулировать высоту пола или дорожного просвета. Комбинированные подвески включают в себя основные и дополнительные элементы, позволяющие корректировать упругую характеристику.

В общем случае подвеска автомобиля включает в себя:
1) упругий элемент, в качестве которого применяются: листовые рессоры; цилиндрические пружины; торсионы (стержни, работающие на скручивание); неметаллические элементы, которые обеспечивают работу подвески за счет упругости резины, сжатого воздуха или жидкости; а также комбинированные упругие элементы, которые состоят из металлических и неметаллических материалов;
2) направляющее устройство, которое обеспечивает передачу толкающих, тормозных и боковых усилий от колес на раму или кузов автомобиля. В пружинной подвеске роль направляющего устройства выполняют рычаги и штанги, а в рессорной подвеске — сама листовая сталь;
3) гасящий элемент, предназначенный для гашения амплитуды колебаний кузова и колес при наезде на неровности дорожного полотна. В качестве гасящего элемента чаще всего применяют жидкостные амортизаторы.

Конструкция зависимой подвески
В качестве упругих элементов в зависимой подвеске выступают продольные полуэллиптические рессоры, которые работают совместно с гидравлическими амортизаторами. Рессора передней подвески включает в себя несколько стальных упругих листов различной длины, которые скрепляются между собой хомутами и крепятся к балке переднего моста при помощи стремянок. Концы рессор фиксируются в кронштейне. Для облегчения вертикального хода подвески передний конец рессоры зафиксирован неподвижно, а задний конец рессоры имеет возможность перемещаться при ее прогибах в резиновой подушке кронштейна.

Передний конец рессоры задней подвески крепится к лонжерону рамы шарнирно. через палец, соединенный с рамой. Такое соединение обеспечивает передачу продольных усилий при движении автомобиля. Задний, конец рессоры свободно перемещается в продольном направлении между сухарями кронштейна при прогибе рессоры. На верхнюю часть основной рессоры стремянками крепится дополнительная рессора. Дополнительные рессоры применяют, как правило, на грузовых автомобилях. Концы дополнительной рессоры крепятся возле опорных кронштейнов. Когда автомобиль находится в нагруженном состоянии, концы дополнительной рессоры упираются в кронштейны основной рессоры и воспринимают нагрузку вместе с ней. Без нагрузки дополнительные рессоры не работают.

Конструкция независимой подвески
Независимая подвеска чаще всего применяется на легковых автомобилях. На автомобилях с классической схемой компоновки чаще всего применяются рычажно-пружинные бесшкворневые или шкворневые подвески. Рассмотрим конструкцию независимой подвески на примере двухрычажной бесшкворневой подвески, которая состоит из:
1) верхнего и нижнего рычагов, которые крепятся с одной стороны на осях к кузову автомобиля или к опоре поперечины и к поперечине подвески, а с другой стороны к поворотной стойке колеса при помощи верхнего и нижнего шаровых шарниров;
2) спиральной цилиндрической пружины, которая размещается между рычагом и кузовом или поперечиной подвески;
3) амортизатора, который установлен внутри пружины;
4) стабилизатора поперечной устойчивости, который ограничивает поперечные колебания кузова автомобиля и боковой крен. При возникновении бокового крена стержень стабилизатора начинает закручиваться, и возникающая вследствие этого сила упругости стремится выправить положение кузова.

Конструкция однорычажной подвески типа «Мак-Ферсон» состоит из:
1) телескопической гидравлической амортизационной стойки, которая выполняет роль основного элемента подвески. Амортизационная стойка выполняет функции амортизатора, гасящего колебания кузова, а также функции направляющего устройства, которое определяет перемещение колеса относительно кузова автомобиля.
2) спиральной цилиндрической пружины;
3) поперечного рычага;
4) стабилизатора поперечной устойчивости.

Подвеска типа «Мак-Ферсон» применяется на переднеприводных автомобилях. Основными преимуществами данной конструкции являются ее простота, компактность, значительное расстояние между опорами пружин, снижающее передаваемое от них на кузов усилие, а также минимальное число шарнирных соединений в подвеске. Характерной особенностью передней подвески переднеприводных автомобилей является близкое к нулю или даже отрицательное значение углов развала и схождения колес. Расположение передних колес под такими углами обеспечивает их параллельность при движении в тот момент, когда на них передается усилие от автомобильного двигателя.
В отличие от переднеприводных подвеска колес автомобилей с классической схемой компоновки имеет положительное значение углов развала и схождения.

Амортизаторы

Амортизаторы предназначены для гашения колебаний кузова, которые появляются при наезде колеса автомобиля на неровности дорожного покрытия. Амортизаторы являются одним из конструктивных элементов подвески. В большинстве случаев применяются жидкостные амортизаторы телескопического типа.

Принцип работы амортизатора основан на сопротивлении, которое возникает при протекании жидкости из одной полости амортизатора в другую через узкие каналы. Очень часто применяют телескопические амортизаторы двойного действия, которые оказывают сопротивление при сжатии и ходе отдачи рессор или пружин.

Конструкция телескопического амортизатора включает в себя:
1) кожух, который представлен в виде цилиндрического резервуара;
2) цилиндр с днищем;
3) поршень со штоком;
4) направляющую втулку с уплотнениями;
5) клапан сжатия с пружиной;
6) клапан отдачи с пружиной;
7) впускной клапан;
8) перепускной клапан.

При сжатии пружины или при прогибе рессоры происходит сжатие амортизатора, при этом поршень под действием штока перемещается вниз, и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость над поршнем. Так как в полости над поршнем находится шток, который занимает определенный объем, и вся жидкость поместиться не может, поэтому часть жидкости, преодолевая сопротивление специальной пружины, откроет клапан сжатия и перетечет в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, которое создается клапанами и каналами, дает необходимое сопротивление амортизатора при сжатии.

При ходе отдачи рессоры или пружины амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создается давление, под действием которого перепускной клапан закрывается, и в поршне открывается клапан отдачи, после этого часть жидкости поступает в полость под поршнем. Кроме этого при ходе отдачи часть жидкости поступает из резервуара в полость под поршнем через впускной клапан. Сопротивление перетеканию жидкости при ходе отдачи в 2—3 раза больше сопротивления при сжатии. Это достигается правильным подбором сечения отверстия клапанов и силы сжатия их пружин.
Амортизаторы передних и задних подвесок одного и того же автомобиля не имеют принципиальных отличий. Они могут отличаться только ходом и длиной штоков, а также конструкцией крепления амортизатора к деталям кузова и подвески.
Для заполнения амортизаторов, как правило, применяют: масло АУ, амортизационную жидкость АЖ-12Т или смесь из трансформационного и турбинного масла в соотношении 1:1.