Устройство ходовой части автомобиля

Ходовая часть автомобиля предназначена для перемещения автомобиля по дороге, причем с определенным уровнем комфорта, без тряски и вибраций. Механизмы и детали ходовой части связывают колеса с кузовом, гасят его колебания, воспринимают и передают силы действующие на автомобиль.

Находясь в салоне легкового автомобиля, водитель и пассажиры испытывают медленные колебания с большими амплитудами, и быстрые колебания с малыми амплитудами. От быстрых колебаний защищает мягкая обивка сидений, резиновые опоры двигателя, коробки передач и так далее. Защитой от медленных колебаний служат упругие элементы подвески, колеса и шины. Ходовая часть состоит из передней подвески, задней подвески, колес и шин. Это видно при разборке рав 4.

Подвеска предназначена для смягчения и гашения колебаний передаваемых от неровностей дороги на кузов автомобиля. Благодаря подвеске колес кузов совершает вертикальные, продольные, угловые и поперечно-угловые колебания. Все эти колебания определяют плавность хода автомобиля.

Давайте разберемся с тем, как в принципе колеса автомобиля связаны с его кузовом. Даже если вы никогда не ездили на деревенской телеге, то, глядя на нее через экран телевизора, вы можете догадаться о том, что колеса телеги жестко закреплены к ее «кузову» и все проселочные «колдобины» отзываются на седоках. В том же телевизоре (в сельском «боевике») вы могли заметить, что на большой скорости телега рассыпается и происходит это именно из-за ее «жесткости».

Чтобы наши автомобили служили подольше, а «седоки» чувствовали себя получше, колеса не жестко связаны с кузовом. К примеру, если поднять автомобиль в воздух, то колеса (задние вместе, а передние по отдельности) отвиснут и будут «болтаться», подвешенные к кузову на всяких там рычагах и пружинах.

Вот это и есть подвеска колес автомобиля. Конечно, шарнирно закрепленные рычаги и пружины – «железные» и выполнены с определенным
запасом прочности, но эта конструкция позволяет колесам перемещаться относительно кузова. А правильнее сказать – кузов имеет возможность
перемещаться относительно колес, которые едут по дороге.

Подвеска может быть зависимой и независимой.

Зависимая подвеска

Зависимая подвеска это когда оба колеса одной оси автомобиля связаны между собой жесткой балкой. При наезде на неровность дороги одного из колес, второе наклоняется на тот же угол.

Независимая подвеска

Независимая подвеска это когда колеса одной оси автомобиля не связаны жестко друг с другом. При наезде на неровность дороги, одно из колес может менять свое положение, не изменяя при этом положения второго колеса.

При жёстком креплении удар о неровность полностью передаётся кузову, лишь немного смягчаясь шиной, а колебание кузова имеет большую амплитуду и существенное вертикальное ускорение. При введении в подвеску упругого элемента (пружины или рессоры), толчок на кузов значительно смягчается, но вследствие инерции кузова колебательный процесс затягивается во времени, делая управление автомобилем трудным, а движение опасным. Автомобиль с такой подвеской раскачивается во всевозможных направлениях, и высока вероятность «пробоя» при резонансе (когда толчок от дороги совпадает со сжатием подвески в течение затянувшегося колебательного процесса).

В современных подвесках, во избежание вышеперечисленных явлений, наряду с упругим элементом используют демпфирующий элемент – амортизатор. Он контролирует упругость пружины, поглощая большую часть энергии колебаний. При проезде неровности пружина сжимается. Когда же, после сжатия, она начнёт расширяться, стремясь превзойти свою нормальную длину, большую часть энергии зарождающегося колебания поглотит амортизатор. Продолжительность колебаний до возвращения пружины в исходное положение при этом уменьшится до 0,5-1,5 циклов.

Надёжный контакт колеса с дорогой обеспечивается не только шинами, основными упругими и демпфирующими элементами подвески (пружина, амортизатор), но и её дополнительными упругими элементами (буферы сжатия, резинометаллические шарниры), а также тщательным согласованием всех элементов между собой и с кинематикой направляющих элементов.

Таким образом, чтобы автомобиль обеспечивал комфорт и безопасность, между кузовом и дорогой должны быть:

• шины
• основные упругие элементы
• дополнительные упругие элементы
• направляющие устройства подвесок
• демпфирующие элементы.

Шины первыми в автомобиле воспринимают неровности дороги и, насколько это возможно, в силу их ограниченной упругости, смягчают колебания от профиля дороги. Шины могут служить индикатором исправности подвески: быстрый и неравномерный (пятнами) износ шин свидетельствует о снижении сил сопротивления амортизаторов ниже допустимого предела.

Основные упругие элементы (пружины, рессоры) удерживают кузов автомобиля на одном уровне, обеспечивая упругую связь автомобиля с дорогой. В процессе эксплуатации упругость пружин меняется вследствие старения металла или из-за постоянной перегрузки, что
приводит к ухудшению характеристик автомобиля: уменьшается высота дорожного просвета, изменяются углы установки колёс, нарушается симметричность нагрузки на колёса. Пружины, а не амортизаторы удерживают вес автомобиля. Если дорожный просвет уменьшился и автомобиль «просел» без нагрузки, значит, пришло время менять пружины.

Дополнительные упругие элементы (резинометаллические шарниры или буферы сжатия) отвечают за подавление высокочастотных колебаний и
вибраций от соприкосновения металлических деталей. Без них срок службы элементов подвески резко сокращается (в частности в амортизаторах: из-за усталостного износа клапанных пружин). Регулярно проверяйте состояние резинометаллических соединений подвески. Поддерживая их работоспособность, Вы увеличите срок службы амортизаторов.

Направляющие устройства (системы рычагов, рессоры или торсионы) обеспечивают кинематику перемещения колеса относительно кузова.
Задача этих устройств в том, чтобы сохранять плоскость вращения колеса двигающегося вверх при сжатии подвески и вниз при отбое) в положении близком к вертикальному, т.е. перпендикулярно дорожному полотну. Если геометрия направляющего устройства нарушена, поведение автомобиля резко ухудшается, а износ шин и всех деталей подвески, в том числе и амортизаторов, значительно ускоряется.

Демпфирующий элемент (амортизатор) гасит колебания кузова, вызванные неровностями дороги и инерционными силами, а следовательно, уменьшает их влияние на пассажиров и груз. Он также препятствует колебаниям неподрессоренных масс (мосты, балки, колёса, шины, оси, ступицы, рычаги, колёсные тормозные механизмы) относительно кузова, улучшая тем самым контакт колеса с дорогой.

Стабилизатор поперечной устойчивости автомобиля предназначен для повышения управляемости и уменьшения крена автомобиля на поворотах. На повороте кузов автомобиля одним своим боком прижимается к земле, в то время как второй бок хочет уйти «в отрыв» от земли. Вот в отрыв-то ему и не дает возможности уйти стабилизатор, который, прижавшись к земле одним концом, вторым своим концом прижимает и другую сторону автомобиля. А при наезде какого-либо колеса на препятствие, стержень стабилизатора закручивается и стремится побыстрее вернуть это колесо на свое место.

Передняя подвеска на примере ВАЗ 2105

Передняя подвеска на примере автомобиля ВАЗ 2105

1. подшипники ступицы переднего колеса;
2. колпак ступицы;
3. регулировочная гайка;
4. шайба;
5. цапфа поворотного пальца;
6. ступица колеса;
7. сальник;
8. тормозной диск;
9. поворотный кулак;
10. верхний рычаг подвески;
11. корпус подшипника верхней опоры;
12. буфер хода сжатия;
13. ось верхнего рычага подвески;
14. кронштейн крепления штанги стабилизатора;
15. подушка штанги стабилизатора;
16. штанга стабилизатора;
17. ось нижнего рычага;
18. подушка штанги стабилизатора;
19. пружина подвески;
20. обойма крепления штанги амортизатора;
21. амортизатор;
22. корпус подшипника нижней опоры;
23. нижний рычаг подвески.

Ходовая часть автомобиля. Виды, устройство, особенности

Без ходовой части автомобиль попросту не смог бы двигаться, поскольку силовой установке вместе с трансмиссией и приводом попросту некуда бы было передавать крутящий момент.

Ходовая часть авто включает в себя колеса, которые и воспринимают этот крутящий момент, вращаются и передвигают автомобиль. Однако это не основная задача ходовой части. Автомобиль передвигается не по идеально ровной поверхности, всегда на дороге имеются изгибы, выступы, ухабы, ямы и т. д.

Если бы колеса крепились к кузову авто или раме без подвески – второй составляющей ходовой части, то о комфортабельности говорить бы не приходилось – практически все неровности сразу бы передавались на кузов, лишь немного снижаясь амортизацией пневматической шиной колеса. Так что ходовая часть не только приводит в движение авто, но еще и обеспечивает комфортабельность путем снижения колебательных движений от колеса на кузов.

Подвеску, снижающую колебательные движения, начали применять еще до появления самого автомобиля. Некоторые кареты оснащались элементами из пружинистой листовой стали. Данные элементы состояли из двух стальных дуг, соединенных между собой шарнирно. Верхняя дуга крепилась к самой карете, а нижняя – к оси колес. При движении эти пружинистые дуги частично воспринимали на себя и гасили вибрацию от оси колес. Подвеска кареты и стала прообразом зависимой подвески автомобиля.

Суть же самой подвески – возможность вертикального перемещения колеса относительно кузова или рамы при движении по неровностям. Благодаря элементам подвески воздействие, которое воспринимает колесо от дорожного покрытия, не передается на кузов, а поглощается. То есть, крепление колеса в автомобиле является не жестким относительно кузова.

Зависимая подвеска. Типы, особенности конструкции

Всего на автотранспорте применяется два вида подвески – зависимая и независимая. На данный момент такой тип подвески, как зависимая — считается вроде и устаревшей, однако применяется она еще достаточно широко на грузовых авто, полноразмерных рамных внедорожниках и обычных легковых авто. Такое применение на транспорте зависимая подвеска получила из-за простоты и надежности конструкции.

Рессорная подвеска

Основным элементом данной подвески является рессора. Состоит она из пакета листов пружинистой стали, немного загнутой в дугу. Причем этот пакет зачастую имеет пирамидальную форму. Своими концами рессора крепится к раме авто, а к ее центральной части крепится ось. На авто применяется по две рессоры, установленные ближе к колесам. Эти рессоры, благодаря пружинистой стали воспринимают на себя неровности дороги, позволяя перемещаться колесу относительно кузова.

Задняя зависимая подвеска переднеприводного автомобиля

Однако в этом есть и негативное качество – работа рессоры сопровождается инерционными колебательными движениями. То есть, при восприятии неровности дороги рессора получает энергию, которая приводит к ее колебательным движениям. И хоть со временем амплитуда колебаний будет снижаться, пока не затухнет, но они будут передаваться на раму. Автомобиль будет раскачиваться даже по ровной дороге после прохождения неровности.

Чтобы значительно сократить время колебания рессоры, в конструкцию подвески включены амортизаторы, которые и поглощают колебательную энергию. Если по-простому, то амортизатор останавливает рессору после неровности, не давая ей раскачивать авто.

Пружинная подвеска

Существует еще один тип зависимой подвески – пружинная. В этой подвеске вместо рессор применяются винтовые пружины. Они более удобны в применении, поскольку обладают значительно меньшими габаритами.

Видео: Ходовая часть автомобиля

Но здесь тоже есть свою нюансы. Если рессора сама выступала в качестве крепежного элемента, соединяющего раму с осью колеса, то пружина в таком качестве выступать не может. Поэтому в конструкцию пружинной подвески включена система тяг и рычагов, которые шарнирно соединяют кузов с осью (балкой, мостом).

Пружина, как и рессора, тоже в результате воздействия на нее получает инерционные колебательные движения, поэтому без использования амортизаторов в такой подвеске не обошлось.

Были и другие виды зависимой подвески, к примеру, торсионная, однако она широкого применения на автотранспорте не получила.

Основным недостатком зависимой подвески является частичная передача перемещения одного колеса относительно кузова на второе. Колеса закреплены на оси, и она передает эти перемещения. Поэтому зависимая подвеска не очень подходит для установки на управляемую ось.

Но она еще широко используется на задней оси, как ведущей, так и ведомой. На рамных внедорожниках последних поколений все еще встречается рессорная подвеска. Пружинную же подвеску часто используют на легковых переднеприводных авто. Причем в технических характеристиках авто не всегда указывается, что задняя подвеска – зависимая, зачастую ее называют подпружиненной балкой.

Независимая подвеска. Устройство, особенности

Независимая подвеска

Второй тип подвески – независимый, характеризуется тем, что каждое колесо оси имеет свою систему крепежа и гашения колебаний, которая не передает движения одного колеса на другое. По сути, в независимой подвеске отсутствует ось колес (балка, мост) как таковая.

Самое большое распространение получила независимая подвеска типа «МакФерсона». Схема такой подвески достаточно проста – ступица колеса шарнирно крепится к кузову авто посредством рычагов. Типов этих рычагов и их расположение может отличаться. Встречаются А-образные рычаги, одинарные, сдвоенные, нижние верхние. Самая простая независимая подвеска состоит из одного нижнего рычага.

Подвеска МакФерсон

Дополнительно ступица крепится к кузову амортизационной стойкой, выполняющей еще и роль поворотного кулака. Основными элементами этой стойки является винтовая пружина и амортизатор. Сама стойка – это корпус, в который помещен амортизатор, а поверх стойки расположена пружина.

Вверху стойка упирается в кузов. Между ними установлена подушка стойки, на которую она и опирается. Установленный внутри упорный подшипник дает возможность вращаться стойке вокруг оси. Благодаря этому осуществляется возможность поворота колеса.

Как бы отлично не работала амортизационная стойка, существует возможность передачи колебаний на кузов. Это может привески к поперечному раскачиванию кузова. Чтобы этого не произошло, в конструкцию включен стабилизатор поперечной устойчивости, соединяющий обе подвески колес. Работая на скручивание этот стабилизатор гасит поперечные колебания.

Это основные элементы независимой подвески. Но имеется и большое количество вспомогательных элементов, без которых не обойтись. Таким элементом, к примеру, является подушка стойки. Также к ним относятся все резинотехнические элементы:

• сайлентблоки;
• шаровые опоры;
• втулки.

Все они тоже задействованы в гашении колебаний. Сайлентблоки, шаровые опоры и втулки помещаются везде, где производится соединение элементов подвески – рычагов с кузовом и ступицей, стабилизатора поперечной устойчивости со ступицами и подрамником и т. д.

Основные неисправности и диагностика подвески

Поскольку подвеска, какой бы она не была – зависимой или независимой, осуществляет перемещение колес относительно кузова и гасит все колебания, то она испытывает значительные нагрузки, приводящие к выходу из строя того или иного элемента.

В зависимой подвеске самыми распространенными неисправностями является потеря работоспособности амортизатора из-за утечки масла, физическое его повреждение. Также зачастую приходится менять все резинотехнические элементы, которые тоже присутствуют в данном типе подвески. Со временем происходит «старение» резиновой составляющей – она садится, начинает расслаиваться. Вполне возможно и разрушение рессор или пружин, из-за значительных нагрузок они могут лопнуть.

В независимой подвеске неисправности те же:

• износ резинотехнических элементов и шаровых опор;
• выход из стоя амортизатора;
• разрушение пружины или стабилизатора поперечной устойчивости.

Поэтому за подвеской следить нужно постоянно, своевременно проводить замену расходных материалов, контролировать состояние амортизаторов, пружин и рессор.

Типы автомобильных шасси — объяснение различных типов автомобильных шасси

Шасси автомобиля аналогично скелету человеческого тела. Шасси, также известное как «рама», является фундаментом любого автомобиля, который поддерживает его снизу. Назначение шасси — нести вес автомобиля в его холостом и динамическом состояниях. Учитывая это, большинство людей не могут выбирать шасси своей машины, и многие могут не заботиться о них так сильно. Однако, если у вас есть некоторый уровень знаний о шасси, это может помочь определить возможности вашего автомобиля. Вот четыре основных типа шасси.

Шасси с лестничной рамой

Названное в честь формы, которую оно повторяет, шасси с лестничной рамой является одним из старейших типов шасси. Это шасси характеризуется двумя длинными тяжелыми балками, которые поддерживаются двумя меньшими. Простота изготовления не только сделала его популярным в наше время, но и облегчила его массовое производство. Поскольку шасси с лестничной рамой значительно тяжелее, его обычно используют для транспортных средств, перевозящих тяжелые материалы.

Преимущества

• Простота изготовления и легкая сборка автомобиля поверх него. ·  
• Тяжелый и прочный на растяжение.

Недостатки

• Плохая способность проходить повороты из-за слабой жесткости на кручение.

Опорное шасси

Подобно шасси с лестничной рамой, опорное шасси также названо в честь формы, которую оно отражает. Полая прямоугольного сечения и проходящая через нее цилиндрическая труба, соединяющая переднюю и заднюю подвеску, наподобие позвоночника. Цилиндрическая трубка окружает приводной вал. Вы можете найти хребтовое шасси в одном из самых популярных автомобилей Skoda Rapid.

Преимущества

• Его конструкция обеспечивает лучший контакт полуоси с землей, что делает его предпочтительным для бездорожья.
• Цилиндрическая трубка, закрывающая карданный вал, предохраняет его от повреждений при движении по бездорожью.
• Прочность конструкции на кручение относительно выше, чем у лестничного шасси.

Недостатки

• В случае выхода из строя карданного вала необходимо демонтировать все шасси, так как карданный вал закрыт цилиндрической трубой шасси.
• Производство хребтового шасси является дорогостоящим и увеличивает общую стоимость автомобиля.

Шасси Monocoque

Monocoque в переводе с французского означает «один корпус». Эта цельная рама названа в честь ее структурного вида. Несущие рамы сначала использовались на кораблях, затем в самолетах, и производителям потребовалось немало времени, чтобы найти их подходящими и для автомобилей. Монокок подобен эндоскелету автомобиля, созданному путем подгонки шасси и полной базовой рамы в единое целое. Шасси типа «монокок» в настоящее время является наиболее популярным шасси, учитывая ряд преимуществ по сравнению с двумя другими типами шасси.

Преимущества

• Лучшая жесткость на кручение
• Конструкция в виде клетки делает его относительно более безопасным.
• Легко ремонтируется.

Недостатки

• Сочетание рамы и шасси делает его довольно тяжелым.
• Мелкосерийное производство монококовых шасси экономически невыгодно, поэтому оно может оказаться довольно дорогостоящим для автомобилей, выпускаемых небольшими партиями.

Трубчатое шасси

Трехмерное производное от лестничного шасси, трубчатое шасси в основном используется в автомобилях с высокими характеристиками благодаря их превосходной безопасности. Редко встречающееся в легковых автомобилях, трубчатое шасси намного прочнее, чем лестничное шасси, и они популяризировали использование более прочной конструкции под дверями для достижения большей прочности.

Преимущества

• Сравнительно лучшая жесткость для шасси почти такого же веса
• Хорошее соотношение жесткости и веса, делающее автомобиль прочным и легким.
• Наиболее предпочтительны для гоночных автомобилей

Недостатки

• Трубчатые шасси имеют довольно сложную конструкцию, их невозможно изготовить традиционными методами.
• Они очень трудоемки в производстве и не могут производиться серийно.
• Не подходит для легковых автомобилей
• Трубчатое шасси немного приподнимает двери, что затрудняет доступ в кабину.

Качество чего бы то ни было во многом зависит от его предпосылки, и то же самое в случае с автомобилями. Вот почему производители оснащают свои автомобили наиболее подходящим для них шасси. Надеюсь, изложенная выше информация поможет вам узнать много нового о своем автомобиле и автомобилях в целом.

Часто задаваемые вопросы о типах шасси

В. Какие индийские автомобили имеют шасси с лестничной рамой?

A. Некоторые популярные в Индии автомобили с шасси с лестничной рамой: Toyota Fortuner, Mahindra Thar, Ford Endeavour, Force Gurkha, Mahindra Alturas G4 и Mercedes AMG G63.

В. Каков самый большой недостаток шасси Backbone?

A. Наиболее важным недостатком шасси Backbone является то, что его необходимо полностью открывать, если что-то нужно отремонтировать в трансмиссии.

В. Является ли дифференциал частью шасси?

А. Дифференциал — элемент трансмиссионной системы; таким образом, он не работает как основа или шасси любого автомобиля.

В. Шасси такое же, как и рама автомобиля?

A. Шасси является минимальным требованием или основой для движения любого транспортного средства. С другой стороны, рама является основной конструкцией шасси, и все компоненты кузова вместе с шасси крепятся к ней.

В. Могу ли я заменить несущую раму своего автомобиля?

A. Большинство современных автомобилей имеют несущий кузов. В случае, если вы обнаружите, что шасси-монокок повреждено, перед вами только два варианта. Вы могли либо отремонтировать его, если это возможно, по доступной цене, либо купить новый автомобиль, поскольку замена несущего шасси — это практически замена всего автомобиля.

Важные ссылки

7-местные автомобили | Лучшие автомобили с пробегом | Подержанные автомобили в Бангалоре | Подержанные автомобили в Дели | Гибридные автомобили в Индии | Люк Автомобили | Подержанные автомобили в Гургаоне | Подержанные автомобили в Хайдарабаде | Подержанные автомобили в Нойде | Подержанные автомобили в Пуне | CNG Автомобили в Индии | Джипы в Индии | Подержанные автомобили в Мумбаи | Подержанные автомобили в Ахмадабаде | Типы автомобилей | Марки автомобилей в Индии | Подержанные автомобили в Ченнаи | Подержанные автомобили в Калькутте | Подержанные автомобили в Лакхнау | Автоматические автомобили в Индии | Роскошные автомобили в Индии | Подержанные автомобили в Чандигархе | Подержанные автомобили в Коимбатур | Подержанные автомобили в Индауре | Подержанные автомобили в Джайпуре

Что такое шасси и для чего оно?

• главные советы

Обновлено 11 окт. 2019 г.

Джейсон Унрау

Снаружи блестящий окрашенный кузов автомобиля скрывает его истинную силу.

И нет, это не мощный двигатель, зажатый под капотом.

Самая прочная и мощная характеристика любого транспортного средства заключается в его шасси.

Что такое шасси?

Слово «шасси» является прямым переводом с французского языка и означает «рама».

Для транспортных средств это основная опорная конструкция, на которой все строится.

Некоторые люди могут включать в определение другие системы, прикрепленные к раме, такие как оси в сборе, тормоза, ступицы колес, компоненты подвески и даже трансмиссию.

Однако самое чистое и простое объяснение — просто думать о шасси как о раме автомобиля.

Типы шасси

В отрасли преобладают два различных типа шасси: шасси с кузовом на раме лестничного типа и цельное шасси.

Шасси с кузовом на раме часто изготавливается из стальных труб квадратного сечения, сваренных вместе, образуя чрезвычайно прочный каркас.

На нем базируются почти все пикапы и коммерческие автомобили, а также некоторые легковые автомобили.

В классических автомобилях также используется конструкция кузова на раме для поддержки мощных двигателей и большого веса, который они перевозят.

Неразъемное шасси состоит из штампованных металлических листов и частей корпуса, соединенных между собой.

Независимая рама отсутствует — штампованные металлические детали, сваренные, скрепленные болтами, склеенными и свинченными вместе, придают шасси необходимую прочность.

Детали могут быть изготовлены из алюминия, стали, армированного пластика или даже из углеродного волокна. И, как правило, цельное шасси используется для повышения эффективности транспортных средств и снижения веса.

Зачем автомобилю шасси?

Каждый автомобиль, мотоцикл или грузовик состоит из тысяч деталей.

Многим нужна прочная жесткая конструкция для крепления этих деталей.

Будь то цельный кузов или кузов на раме, шасси является основой всего в автомобилестроении.

Двигатель крепится к шасси моторамами. Панели кузова крепятся болтами к шасси, чтобы сохранить форму.

Оси в сборе, ступицы колес, зубчатая рейка, амортизаторы и пружины подвески, электродвигатели стеклоочистителей и даже сиденья крепятся непосредственно к шасси.

Он надежно удерживает детали на месте и создает прочную конструкцию, от которой зависит ваша безопасность, особенно при столкновении.

Какие проблемы могут возникнуть?

 
Само по себе шасси не так уж и плохо, но внешние воздействия могут иметь драматические последствия.

На шасси могут повлиять, в частности, два фактора:

• Коррозия, обычно называемая ржавчиной, со временем снижает прочность и жесткость шасси. Это особенно заметно в районах с высокой влажностью и прибрежных населенных пунктах. Это особенно плохо, потому что это можно скрывать годами.
• Физические повреждения, такие как автомобильное столкновение, могут снизить прочность шасси. Современные автомобили изготавливаются с зонами деформации.