Конструктивные особенности передней подвески

Передние колеса легковых автомобилей связаны с кузовом с помощью независимой подвески (рис. 5.3).

Передняя (независимая) подвеска легкового автомобиля

Рис. 5.3. Передняя (независимая) подвеска легкового автомобиля:

1 – полуось; 2,5 – элементы кузова; 3 – рулевая тяга; 4 – амортизационная стойка; 6 – пружина; 7 – опорный подшипник; 8 – шарнир рулевой тяги; 9 – поворотный кулак; 10 – колесо; 11 – шариковый ШРУС; 12 – шаровая опора; 13 – рычаг, 14 – стаби­лизатор

Упругие элементы служат для снижения нагрузок, действующих от дороги на кузов.

Они выполняются в виде цилиндричес­ких пружин (рессор) и амортизаторов.

Задача рессоры любой конструкции – смягчить удары, передающиеся на кузов со стороны дороги. Однако при этом кузов начинает раскачиваться. Для того чтобы  предотвратить последующее раскачивание кузова, служат амортизаторы. То есть зада­ча амортизатора заключается в том, что­бы дать рессоре смягчить удар от конкрет­ной неровности дороги, позволив качнуть кузов один раз, после чего полностью по­гасить ее колебания. Бывалые водители проверяют исправность амортизатора так: резко нажимают на кузов автомобиля над каким-либо колесом. Если после отпуска­ния кузов возвращается в прежнее поло­жение и больше не раскачивается, то амортизатор данного колеса исправен.

Важным элементом подвески является стабилизатор поперечной устойчивости. Он уменьшает крен автомобиля при дви­жении в повороте. Под действием центро­бежной силы автомобиль в повороте на­клоняется к наружному закруглению до­роги (рис. 5.4), колеса одного борта еще сильнее прижимаются к дороге, а колеса противоположного борта пытаются ото­рваться от дороги. Вот тут вступает в ра­боту стабилизатор, который выправляет положение кузова автомобиля.

Действие центробежной силы на автомобиль в повороте

рис. 5.4 Действие центробежной силы на автомобиль в повороте

Передние колеса автомобиля независи­мо от конструкции подвески устанавлива­ют под определенными углами наклона относительно вертикальной и горизон­тальной плоскостей. Это позволяет умень­шить сопротивление движению, износ шин, а также снизить расход топлива. Кроме того, этим достигается автоматиче­ское возвращение управляемых колес в положение прямолинейного движения после поворота, т.е. их стабилизация.

Стабилизация колес достигается за счет наклона их осей поворота в поперечной и продольной плоскостях. Внимательный автовладелец может разглядеть, что пе­редние колеса установлены с некоторым наклоном (угол а на рис. 5.5) и точка А контакта колеса с дорогой находится позади точки контакта оси поворота колеса с дорогой Б (если мысленно про­длить эту ось до поверхности дороги). Именно из-за этого колесо возвращается в положение прямолинейного движения.

Наклон оси поворота переднего колеса

рис. 5.5 Наклон оси поворота переднего колеса

Чтобы это было проще понять, рассмот­рим бытовой пример: колеса тележки в супермаркете (рис. 5.6). Здесь хорошо видно, что ось вилки крепления колеса и точка касания колеса с поверхностью не совпадают. В какую бы сторону вы не повезли тележку, вилка сразу же повора­чивается в противоположную сторону и стремится сохранить это положение. Для достижения эффекта стабилизации вилки руля мотоциклов, мопедов и вело­сипедов также выполнены с наклоном (см. точки А и Б на рис. 5.6).

Колесо тележки и колесо велоси­педа

Рис. 5.6. Колесо тележки и колесо велоси­педа

Немного отвлечемся от углов установки колес, но все же продолжим говорить о углах. Только теперь поговорим об уг­лах поворота колес. Для того чтобы авто­мобиль точно двигался в повороте по за­данной траектории, его передние колеса должны поворачиваться на разные углы (рис. 5.7). В противном случае возникает боковое скольжение одного из них. Одно­ временный поворот левого и правого пе­редних колес достигается специальной конструкцией рулевой трапеции, при по­мощи которой каждое из этих колес пово­рачивается на такой угол, что продолже­ния осей всех колес автомобиля пересека­ются в одной точке – в центре поворота.

Теперь вновь об углах установки колес. Далее в рамках данного учебника рассма­триваются только самые общие понятия о тех углах установки колес, с которыми автовладелец столкнется, отправляясь на сервисную станцию для проведения очередного технического обслуживания своего автомобиля, т.е. те, которые обыч­но требуют контроля и регулировки в процессе эксплуатации. Современные автосервисы должны иметь специальные стенды, позволяющие регулировать развал и схождение колес.

Разница углов поворота передних колес автомобиля

Рис. 5.7. Разница углов поворота передних колес автомобиля

Угол развала колес представляет собой угол между вертикальной плоскостью и плоскостью колеса (рис. 5.8). Этот угол невелик и обычно лежит в пределах 1-2°, но именно с его помощью обеспечивается вертикальное положение колеса при дви­жении, несмотря на возможные деформа­ции деталей передней подвески.

Углы развала колес

Рис. 5.8. Углы развала колес

Кроме того, угол развала управляемых колес облегчает их поворот и уменьшает нагрузку на подшипниковый узел колеса. Однако такая установка колес приводит к их боковому скольжению, вызывающему износ шин и увеличение расхода топлива. Для устранения бокового скольжения применяют схождение колес в горизонтальной плоскости (рис. 5.9). Поэтому угол схождения (угол /J на рис. 5.9) зависит от угла развала колес. Схождение колес чаще всего регулируется изменением длины поперечной рулевой тяги.

Углы схождения колес

Рис. 5.9. Углы схождения колес

Характерными признаками нарушения углов установки развала и схождения колес являются:

-неравномерный износ протектора шины;

-увод автомобиля в сторону при прямолинейном движении;

-нахождение руля при прямолинейном движении под некоторым углом (это лег­ко проконтролировать, например, по положению его спиц);

-рыскание автомобиля при движении по неровной дороге.