Разборка и сборка подвески легкового автомобиля.

Цель работы. Изучить назначение, требования, классификацию, применяемость, конструкцию, работу автомобильных подвесок. Причины и возможные неисправности элементов подвесок.

Оборудование: Для выполнения лабораторной работы необходимы: плакаты картограммы разрезы и натурные образцы автомобильных подвесок.

Содержание работы: по плакатом и учебным пособиям, изучить устройство рессорных подвесок, название деталей основных и дополнительных рессор,

амортизаторов.

УПРУГАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Для удовлетворения требованиям плавности хода подвеска

должна обеспечивать определенный закон изменения вертикальной

реакции на колесо Rz в зависимости от прогиба (рис. 1)—эта зависимость называется упругой характеристикой подвески. В некотором диапазоне изменения нагрузок, близком статической Rzст, характеристики подвески должны обеспечивать оптимальную частоту колебаний: для легковых автомобилей 0,8...1,2 Гц, а для грузовых 1,2...1,9 Гц, что соответствует уровню колебаний человека при ходьбе. Частота собственных колебаний подрессоренной массы зависит от статического прогиба подвески fст:

При движении по неровным дорогам с увеличением амплитуды

колебаний подвески относительно статического положения для предотвращения ударов в ограничитель жесткость подвески должна увеличиваться. При этом Rzд = (2,5...3) Rzст. Отношение динамической нагрузки к статической характеризует коэффициент ДИНАМИЧНОСТИ Кд= Rzд / Rzст

Площадь под кривой упругой характеристики определяет динамическую энергоемкость подвески, которая эквивалентна работе, необходимой для полной деформации упругого элемента. Для увеличения динамической энергоемкости упругая характеристика подвески должна быть прогрессивной, т. е. обеспечивать прогрессивное возрастание реакции Rzд при меньшем прогибе. Такой же коэффициент динамичности может быть получен при линейной характеристике, но при этом динамический прогиб f́΄д чрезмерно увеличивается, что трудно обеспечить конструктивно.

Упругая характеристика подвески. При изменении полезной нагрузки автомобиля от минимума до максимума нагрузка от подрессоренной части, определяющая f'ст, меняется на передней подвеске на 10...30 %, на задней подвеске легковых автомобилей на 45...60 %, грузовых на 250...400%, автобусов на 200...250 %.

Для сохранения оптимальной частоты собственных колебаний кузова

при переменной нагрузке необходимо поддерживать постоянство статического прогиба подвески, изменяя ее жесткость, т. е. жесткость подвески должна изменяться пропорционально приходящейся на нее нагрузке.

Существуют различные способы обеспечения постоянства статического прогиба. Например, регулирование давления воздуха в пневматической подвеске или применение упругих дополнительных элементов, включающихся в работу при увеличении нагрузки. Приведены конструкции упругих дополнительных элементов; дополнительная рессора доходит до опор и включается в работу при прогибе 0,6 fд. Кривая форма опор по мере прогиба основной рессоры уменьшает рабочую длину дополнительной рессоры и увеличивает ее жесткость. Корректирующие пружины при статической нагрузке расположены горизонтально и испытывают растяжение или сжатие при прогибе основной рессоры.

Назначение и общее устройство. Большинство легковых автомобилей имеет так называемый несущий кузов. Это означает, что двигатель, агрегаты трансмиссии, подвеску ходовой части, а также механизмы управления и дополнительное оборудование устанавливают не на раме (как у грузовиков, автобусов и мотоциклов), а непосредственно на нем, т.е. именно кузов несет всю нагрузку. Кроме того, в кузове располагаются водитель и пассажиры, размещается груз. Как уже говорилось, кузов является «массой», поскольку заменяет собой все отрицательные провода в системе электрооборудования автомобиля. Кузов автомобиля состоит из каркаса и навесных узлов. Металлический каркас состоит из днища (пола с усилителями), штампованных панелей, передка, задка, крыши и крыльев. Все эти элементы сварены друг с другом и представляют единое целое. Затем на каркас навешиваются, прикручиваются, вставляются двери, капот, крышка багажника, стекла и многое другое (например, бамперы, зеркала, декоративные элементы, сиденья и т.д.). На некоторых легковых автомобилях крылья не привариваются, а прикручиваются, в этом случае их тоже относят к навесному оборудованию.

В салоне размещены органы управления автомобилем, контрольно-измерительные приборы, позволяющие водителю следить за работой агрегатов и систем, а также осветительные плафоны. Удобство и безопасность поездки обеспечивают системы вентиляции, отопления, обогрева заднего стекла, ремни безопасности, подголовники, подлокотники, прикуриватель, часы, магнитола и т.п. Снятие и разборка задней подвески. Установите автомобиль на подъемник или смотровую канаву. Откройте заднюю дверь и снимите в багажном отсеке катушки с ремнями безопасности, боковую и заднюю облицовки. Ослабьте гайки крепления амортизаторов к кузову. Снимите колпаки ступиц колес и ослабьте гайки крепления задних колес. Затем вывесьте заднюю часть автомобиля и снимите колеса.

Снимите трос стояночного тормоза в сборе, для чего:

• отсоедините крепление троса к кузову и к рычагам подвески;

• снимите тормозные барабаны;

• отсоедините наконечники троса от рычагов ручного привода тормозных колодок, а фланцы наконечников оболочки от тормозных щитов.

Отсоедините тормозные шланги от трубопроводов тормозной системы, приняв меры, предотвращающие утечку тормозной жидкости. Отсоедините упругий рычаг привода регулятора давления задних тормозов от кронштейна продольного рычага подвески, сняв стопорную шайбу, а затем серьгу с оси. Установив подставки под кронштейны рычагов подвески, опустите автомобиль. Открутите гайки крепления амортизаторов к кузову и снимите шайбу и резиновые подушки. Установите под передние колеса автомобиля упоры и, подняв заднюю часть автомобиля, снимите пружины, защитные кожухи штоков и буфера хода сжатия. Отсоедините кронштейны рычагов подвески от лонжеронов кузова и снимите балку задней подвески в сборе с амортизаторами. Отсоедините амортизаторы от рычагов подвески. При необходимости замены тормозного щита или ступицы колеса отверните болты крепления оси. ступицы колеса и щита тормоза к фланцу рычага подвески и снимите щит в сборе с тормозными колодками, а ось в сборе со ступицей и подшипником. Без необходимости не рекомендуется стягивать ступицу с подшипника оси, так как при этом возможно повреждение подшипника. Если же возникла необходимость замены подшипника, первоначально выпрессуйте ось ступицы. При этом внутренняя половина внутреннего подшипника может остаться на оси. Его снимите универсальным съемником, используя специальные лыски на оси. Затем снимите стопорное кольцо и выпрессуйте подшипник, прикладывая нагрузку на внутреннее кольцо подшипника. Перед выпрессовкой подшипника тщательно очистите внутреннюю полость, особенно на выходе подшипника, чтобы не допустить выкрашивания кромки ступицы. При износе или повреждении резинометаллических шарниров рычагов подвески отверните гайки с болтов и разъедините кронштейны и рычаги подвески. Приспособлением для замены резинометаллического шарнира во втулке рычага подвески выпрессуйте из втулок рычагов резинометаллические шарниры.

1 - ступица колеса; 2 - тормозной диск; 3 - шаровой палец верхней опоры; 4 - поворотный кулак; 5 - шаровой палец нижней опоры; 6 - буфер хода сжатия; 7 - пружина подвески; 8 - амортизатор; 9 - верхний рычаг подвески; 10 - нижний рычаг подвески; 11 - штанга стабилизатора

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАДНЕЙ ПОДВЕСКИ.

Задняя подвеска может быть как зависимой, так и независимой. Однако в большинстве случаев задняя подвеска легковых автомобилей выполняется зависимой.

1 - буфер хода сжатия; 2 - пружина подвески; 3 - резиновые втулки проушин амортизатора; 4 - дополнительный буфер сжатия; 5 - регулятор давления задних тормозов; 6 - амортизаторы; 7 - рычаг привода регулятора давления.

Рессоры задней подвески могут быть пружинными либо листовыми. Гашение колебаний задней подвески, как и передней, осуществляют амортизаторы.

Задняя подвеска с листовыми рессорами: 1 - задний мост; 2 - основная листовая рессора; тельная листовая рессора; 4 - рама; 5 - подушка; 6 - буфер; 7 – амортизатор

АМОРТИЗАТОРЫ.

Амортизаторы передней и задней подвесок:

I- нижняя проушина; 2 - корпус клапана сжатия; 3 - диски клапана сжатия; 4 - дроссельный диск клапана сжатия;5 - пружина клапана сжатия; 6 - обойма клапана сжатия;7 - тарелка клапана сжатия; 8 - гайка клапана отдачи;9 - пружина клапана отдачи; 10 - поршень амортизатора;II- тарелка клапана отдачи; 12 - диски клапана отдачи;13 - кольцо поршня; 14 - шайба гайки клапана отдачи;15 - дроссельный диск клапана отдачи; 16 - тарелка перепускного клапана; 17 - пружина перепускного клапана;18 - ограничительная тарелка; 19 - резервуар; 20 - шток; 21 - цилиндр; 22 - кожух; 23 - направляющая втулка штока; 24 - уплотнительное кольцо резервуара; 25 - обойма сальника штока; 26 - сальник штока; 27 - прокладка защитного кольца штока; 28 - защитное кольцо штока; 29 - гайка резервуара; 30 - верхняя проушина амортизатора; 31 - гайка крепления верхнего конца амортизатора передней подвески; 32 - пружинная шайба; 33 - шайба подушки крепления амортизатора; 34 - подушки; 35 - распорная втулка; 36 - кожух амортизатора передней подвески; 37 - буфер штока; 38 - резинометаллический шарнир.

6

Контрольные вопросы:

1. Какого назначение подвески автомобиля.

2. Опишите устройство и работу зависимой подвески колес.

3. Какие отличительные особенности шкворневой и бесшкворневой независемой подвески.

4. Каковы типы рессор и способы их крепления к раме и осям.

Лабораторная работа 17

Разбортировка и бортировка колес и шин.

Цель работы: изучить устройство колес и пневматических шин, приобрести навыки в демонтаже шины с колеса и монтаже ее на колесо.

Оборудование: колеса и шины различных типов, стенды для монтажа и демонтажа шин, ключ для гаек и колес, насос и манометр, монтажные лопатки.

Содержание работы: по плакатам и макетам шин изучить назначение и название деталей, научиться выполнять монтаж и демонтаж шин.

Описание устройства:

Колеса находятся в непосредственном контакте с поверхностью дороги, на них передается крутящий момент от двигателя, приводящий транспортное средство в движение. Шины за счет сжатого воздуха и собственной упругости поглощают толчки и смягчают удары при движении по неровностям. Кроме того, колесо служит направляющим устройством, с помощью которого транспортное средство движется по заданной траектории. Колесо состоит из диска с ободом и шины. Колесо автомобиля крепится к ступице с помощью специальных болтов или гаек.

Снимаем колесо. В зависимости от типа средства передвижения, может различаться способ снятия. Думаю, с этим вы и сами разберетесь. Спускаем колесо. Для этого берем колпачок, накрученный на сосок шины, переворачиваем его обратной стороной, вставляем в ниппель и выкручиваем его. Когда вы будете производить данный процесс, то услышите характерный звук спускания воздуха. Если вы бортируете колесо мотоцикла, то придется воспользоваться подножкой мотоцикла. Подложите снятое колесо под ножку и нажмите на колесо, чтобы оно сошло с корта. Пока вы этого не сделаете, процесс разбортировки продолжать нельзя. В случае с велосипедным колесом, такого проделывать не надо, данный тип колесо разбортируется проще. Теперь берем бортировки (или отвертки), одной из них поддеваем покрышку возле соска, и вытаскиваем ее наружу, не вытаскивая при этом самой отвертки. Будьте предельно осторожны, чтобы не задеть и не повредить камеру. Далее второй бортировкой, немного отступив места от соска, поддеваем покрышку и вытаскиваем ее наружу. Таким образом, двигаясь по кругу, вы снимете покрышку с обода или диска.

В чем заключается процесс бортировки:

Вы вставляете обратно сосок, заклеенной или замененной, камеры в диск или обод с предварительно надетой покрышкой. Вставляете покрышку с противоположной стороны от соска в обод и при помощи бортировки начинаете по полукругу вправлять покрышку в обод. Хочу обратить ваше внимание на то, что у некоторых покрышек есть направление движения, это можно определить по соответствующим надписям по бокам или по рисунку самих шипов. Вставляя покрышку, вы должны ее вставить соответственно с направлением кручения обода. Когда покрышка будет полностью вправлена, то фиксируем сосок, вкручиваем ниппель и накачиваем колесо. Вот и все, теперь ваше колесо готово к дальнейшему использованию. Хорошо, данную процедуру мы научились делать, но для чего она нам нужна. Об этом пойдет речь ниже. Внутри шины может находиться камера, в которую закачивают воздух. В этом случае шина называется камерной. В настоящее время широкое распространение получили бескамерные шины. У бескамерной шины внутренняя поверхность должна быть герметично соединена с ободом. Для этого на ободе выполнен специальный бурт.

Шина состоит из каркаса (корда), протектора, боковин и бортов.

Корд - основа шины. Нити корда могут быть сделаны из проволоки, капрона, стекловолокна и т . п . Поверхность шины, непосредственно контактирующая с дорогой, называется протектором.

В зависимости от рисунка протектора (конструктивного исполнения) шины легковых автомобилей, используемые автолюбителями повседневно, могут быть всесезонными, летними и зимними.

В зависимости от расположения нитей корда шины подразделяются на диагональные и радиальные. В диагональных шинах нити корда расположены перекрестно под углом примерно 37° В радиальных шинах нити корда проходят практически под углом 90° относительно боковин. Радиальные шины в настоящее время значительно потеснили диагональные. Преимуществом радиальных шин является их эластичность (что делает поездку более комфортной), увеличенное пятно контакта с дорогой, низкое сопротивление качению, а также больший срок службы по сравнению с диагональными шинами. Недостатком радиальных шин является низкая прочность их боковин. При контакте боковины с бордюрным камнем такие шины часто выходят из строя. Как говорят бывалые водители, на боковине образуется «грыжа».

Маркировка шин

Автомобильные шины маркируют алфавитно-цифровым кодом, который наносят на борт шины. Для маркировки геометрических данных шины используется сокращенная форма. Например: 195/55R16. Расшифруем эту кодировку:

195 - ширина шины в миллиметрах, измеренная по самым отдаленным точкам;

55 - процентное отношение высоты борта к ширине. R -радиальная шина;

16 - посадочный диаметр шины в дюймах. Маркировка шин за последние годы усложнилась. Помимо геометрических параметров и сведений о производителе, на шину могут быть нанесены данные о тяге, протекторе, температурном сопротивлении, направлении вращения и т.п.

Контрольные вопросы:

1. Как устроены автомобильные колеса с плоским глубоким ободом.

2. Как осуществляется крепление шины на ободе колеса.

3. Как устроена камерная и бескамерная шины.

4. Каковы достоинства и недостатки бескамерной шины .

5. Какие надписи имеются на шине и что они означают.

Лабораторная работа 18

Разбортировка и сборка кузова и кабины автомобиля.

Цель работы: изучить устройство кузова грузовых и легковых автомобилей, кабин грузовых автомобилей, устройство и работу арматуры кабин.

Оборудование: ГАЗ, ВАЗ.

Содержание работы: ознакомиться с устройством рам грузовых автомобилей, кузовов грузовых и легковых автомобилей, арматуры кузова легковых автомобилей.

Кузов - это внешний облик машины. Автомобилю он необходим для того, чтобы защитить от воздействия окружающей среды все механизмы и устройства. Половина общей массы и стоимости приходится именно на эту часть легкового авто.

Как устроен :

У большинства легковых машин кузов состоит из семи частей: корпуса, капота, дверей, лобового, заднего и боковых стекол, переднего и заднего бамперов, крышки багажника и днища в виде неглубокой ванночки. Здесь располагаются водительское и пассажирские места, а также багажник. Внутри кузова находятся разнообразные приборы управления, рычаги, педали и руль. Моторный отсек скрывает от посторонних глаз «сердце» машины - двигатель. Иногда к кузову прикрепляют топливный бак и подвески передних и задних колес. Но это в том случае, когда у машины нет рамы.

Из чего делают:

Главные элементы кузова (корпус, капот, двери и днище) в основном делают из низкоуглеродистой листовой стали толщиной 0,6—2,5 мм. Из такого очень прочного материала можно изготовить детали любой сложности и формы. Но у него есть свои недостатки. Стальной кузов очень тяжелый и без специальной защиты ржавеет. Если говорить научным языком, то он подвержен коррозии. Сейчас лишь незначительную часть деталей автомобиля делают из этого материала.Многие автомобильные компании давно отказались от этого материала или заменили стальные детали на пластмассовые или из более легкого металла. Например, «Ауди» делает кузова для своих автомобилей полностью из алюминия. А японские и некоторые европейские фирмы для передних крыльев, крыши и дверей используют пластик.

Из чего делают кузов сегодня?

Сегодня пластмассу выбирают и другие фирмы. Большой популярностью пользуются полиуретан, поливинилхлорид, полипропилен, АБС-пластик и стеклопластик. Они идут не только на изготовление частей кузова (крыльев, капота, крышки багажника), но и деталей салона (приборной панели, руля, рукояток рычагов и т. д.). Меньше всего применяются полиакрилаты, полиамиды, полиэтилены и поликарбонаты. В последние годы ведущее место в автопромышленности завоевывает синтетическое волокно кевлар.

По своей прочности оно сравнимо только с металлом и в некоторых случаях даже лучше него. В чистом виде кевлар практически не используется, а добавляется в небольших количествах в пластмассы для их упрочнения.