4.2. Подвеска автобусов, общее назначение и устройство

паз

Колеса упруго крепятся к несущей системе, посредством специального устройства, называемого подвеской. Если каждое из колес оси крепится на собственной подвеске к несущей системе автобуса независимо одно от другого, такая подвеска называется независимой. Если оба колеса одной оси связаны жесткой балкой и эта балка крепится через подвеску к несущей системе, такая подвеска называется зависимой. Независимая подвеска применяется только на передних осях особо малых и малых автобусов. Так, например, переднюю независимую подвеску имеет особо малый автобус ГАЗ-2217 «соболь». На средних, больших и особо больших автобусах передние и задние оси имеют зависимую подвеску. Поскольку в контакте колес с дорогой реализуются реакции опорной поверхности, то элементы подвески должны передавать все силы и моменты от колес на несущую систему. Кроме этого, подвеска должна обеспечить возможность упругого перемещения колеса относительно несущей системы. При возникновении колебаний колеса или оси, связывающей колеса, подвеска должна погасить возникшие колебания. Кроме этого, подвеска должна предотвращать чрезмерный боковой крен кузова. Следует выделить следующие основные составляющие элементы подвески:

• направляющий аппарат

• упругий элемент

• амортизатор

• стабилизатор поперечной устойчивости

Направляющий аппарат представляет собой систему рычагов и тяг, связывающих колесо (при независимой подвеске) или ось (при зависимой подвеске) с несущей системой автобуса. Геометрия направляющего аппарата определяет кинематику колеса (или оси) при его перемещении относительно несущей системы. Направляющий аппарат обеспечивает передачу горизонтальных сил от несущей системы на колесо (или ось) и воспринимает тяговый и тормозной реактивные моменты. Горизонтальные силы можно разделить на продольные (тяговые или тормозные) и поперечные, вызываемые боковыми нагрузками на автобус. Боковые нагрузки могут появиться при движении автобуса на повороте или на поперечном уклоне и при действии бокового ветра. Конструкция направляющего аппарата определяет углы установки управляемых колес. Следует выделить следующие углы установки управляемых колес — угол продольного наклона оси поворота управляемых колес (часто называемый в технической литературе «кастером»), угол развала колес, который представляет собой угол наклона плоскости вращения колес к вертикальной плоскости, схождение (угол между плоскостью вращения колеса и продольной плоскостью автомобиля. В процессе эксплуатации необходимо поддерживать значение этих углов в соответствии с документацией завода-изготовителя, что обеспечит минимальный износ шин.

Упругий элемент обеспечивает упругую связь колеса (оси) с несущей системой при их вертикальном относительном перемещении. Через упругий элемент передаются вертикальные нагрузки от несущей системы на колесо (ось). Жесткость упругого элемента определяет комфортабельность автобуса. Упругие элементы могут изготавливаться из металла и из неметаллических материалов. Металлические упругие элементы могут быть выполнены в виде витой цилиндрической пружины, работающей на сжатие, в виде рессоры, т.е. набора металлических пластин, работающих на изгиб, и в виде металлического стержня, работающего на кручение (торсион). Из неметаллических упругих элементов распространение получили резиновый баллон, заполненный сжатым
воздухом, давление которого может принудительно меняться, металлический цилиндр, заполненный жидкостью, которая поршнем вытесняется в сферическую емкость, разделенную диафрагмой. Полость, отделенная диафрагмой от жидкости в этом случае заполнена сжатым воздухом, давление которого также может принудительно меняться изменением количества жидкости в цилиндре. Такая конструкция получила название гидропневморессоры. Наилучшую комфортабельность обеспечивают упругие элементы с нелинейной характеристикой, при которой жесткость упругого элемента возрастает с увеличением вертикальной нагрузки. Такую характеристику обеспечивают неметаллические упругие элементы, в частности, пневматические баллоны.

Амортизатор предназначен для гашения относительных колебаний колеса (оси) и несущей системы путем поглощения энергии колебаний, перевода ее в тепловую энергию и рассеивания в окружающей среде. В настоящее время в качестве поглотителей энергии колебаний применяются гидравлические телескопические амортизаторы. Стабилизатор поперечной устойчивости предназначен для предотвращения чрезмерного поперечного крена кузова при движении автобуса на цоворотах. Поскольку при крене кузова происходит сближение одного колеса с несущей системой и отдаление другого, стабилизатор представляет собой Побразный стержень, работающий на кручение. Возникающий при этом упругий момент препятствует крену кузова.

Поскольку все отечественные автобусы выполнены заднеприводными, конструкции всех передних подвесок — это конструкции подвесок неведущих осей, а конструкции задних подвесок — конструкции подвесок ведущих осей.