Ходовая часть автомобиля

Назначение ходовой части

Рама - это несущая система грузового автомобиля. Она воспринимает все нагрузки, возникающие при движении автомобиля и служит основанием, на котором монтируют двигатель, агрегаты трансмиссии, механизмы органов управления, дополнительное оборудование, а также кабину и кузов.

Балки мостов служат для восприятия вертикальных, поперечных и продольных усилий, действующих на колёса.

Амортизаторы гасят колебания рессор, вызванные наездом колеса на препятствие.

Колёса автомобиля обеспечивают непосредственную связь с дорогой, участвуют в создании и изменении направления его движения, передают нагрузки от массы автомобиля на дорогу. Они поглощают небольшие толчки и удары от неровностей дороги при движении.

1.1.2. Материалы и их свойства

Сталь. Из стали в ходовой части изготовляют: болты ступиц колёс, гайки и т.п., зубчатых колёс главной передачи, поворотных цапф, передних осей, шкворни поворотных цапф, переднюю балку, рессоры, пружины, автомобильных рам.

Сталь можно ковать, прокатывать, штамповать, сваривать и паять. Из неё можно волочить проволоку, получать различные отливки. Сталь легко обрабатывается режущим инструментом. Сталь обладает высокой прочностью, вязкостью и пластичностью и поддаётся термической и химико-термической обработки.

Из латуни в ходовой части изготовляют: втулки, зажимных винтов и различной арматуры. Латунь хорошо куётся, прокатывается в листы различной толщины и штампуется.

Из бронзы изготовляют втулки, а также используется в амортизаторах.

Бронза обладает высокой прочностью и стойкостью против истирания и в отношении действия атмосферного воздуха и кислот. Бронза хорошо заполняет литейные формы, даёт малую усадку и хорошо поддаётся механической обработке.

1.1.3. Анализ технических требований

На раме не должно быть трещин, погнутостей, трещин по отверстиям под заклёпки, нарушение прочности заклёпочных соединений. На передней оси не должно имеется: погнутости балки, износа втулок под шкворень в цапфе, люфта в подшипников ступиц колёс, срыва резьбы на цапфе, погнутости дисков колёс.

На рессоре не должны имеется трещины или обломы на листах, потери упругости, износа втулок.

Амортизатор должен работать исправно, не должно быть тугого перемещения рычага, количество жидкости должно строго соответствовать техническим условиям.

1.1.4. Устройство ходовой части

Рама. На грузовых автомобилях наибольшее распространение получили лонжеронные рамы. Они состоят из двух продольных параллельных блок-лонжеронов, соединённых поперечинами, с использованием заклёпок или сварки. В зонах, подвергающихся наибольшим нагрузкам, лонжероны имеют более высокий профиль, а иногда усиливают вставками. Для крепления агрегатов на раме установлены кронштейны, к которым закреплены топливный бак, крылья, подножки, рессоры. Спереди к лонжеронам крепят передний буфер, предохраняющий автомобиль от повреждений, и буксирные крюки.

Балки мостов. Балки ведущих мостов пустотелые, внутри их установлены главная передача, дифференциал и полуоси.

Балки задних мостов автомобилей ГАЗ и ЗИЛ штампованно-сварные. В средней части балка заднего моста имеет отверстие с кольцевым пояском, к которому крепится корпус главной передачи. На эту балку с обоих концов напрессовываются фланцы для крепления опорных дисков тормозных механизмов колёс.

Балка переднего ведущего моста автомобиля заканчивается фланцами, к которым крепятся шаровые опоры поворотных кулаков.

Колёса. Колёса грузовых автомобилей снабжены дисками с плоским ободом. На ободе монтируют однобортовое съёмное разрезное кольцо, одновременно выполняющее функции замочного кольца.

На дисках колёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки колёс тоже имеют конус. Совпадение конусов гаек и отверстий на дисках обеспечивают точную установку колёс. У грузовых автомобилей на ведущие задние полуоси устанавливают по два колеса. Диски внутренних колёс закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а диски наружных колёс - гайками с конусом. Чтобы предотвратить самоотвёртывание гаек при ускорении и торможении автомобиля, гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны - правую.

Пневматическая шина состоит из покрышки, камеры и ободной ленты. Покрышки состоят из каркаса, протектора (беговой дорожки), боковой и бортовой частей. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком протектора, а для плохих дорог и бездорожья-с крупным.

Камера изготовлена в виде кольцевого эластичного резинового рукава. Для наполнения воздухом и удаления его при необходимости, камера имеет вентиль, который состоит из корпуса, золотника и колпачка. Корпус вентиля выполнен из латуни в виде трубки с фланцем и закреплён в камере при помощи шайбы и гайки. Корпус вентиля может быть составным: верхняя часть изготовлена из латуни, нижняя из резины, привулканизированной к камере. Золотник включает в себя ниппель с резиновым кольцом, стержень и пружину. Золотник ввёртывают в корпус вентиля и закрывают сверху колпачком.

Балку грузовых автомобилей изготовляют из кованой стали в виде двутавра с отогнутыми вверх концами. Выгнутая вниз средняя часть позволяет более низко установить двигатель. На концах балки расположены бобышки с проушинами, в которых вставлены шкворни, соединяющие балку с поворотными цапфами колёс. Чтобы облегчить поворот колёс, между бобышками и проушиной цапфы помещён опорный шариковый подшипник. На оси цапфы в двух конических роликовых подшипниках установлена ступица переднего управляемого колеса. Регулировочной гайкой можно регулировать затяжку подшипников во время эксплуатации.

Шкворень неподвижно закреплён в бобышке балки клиновым болтом. Поворотная цапфа установлена на шкворне в бронзовых втулках, запрессованных в отверстия её проушин. Поворотные рычаги вставлены в конические отверстия проушин цапфы и закреплены гайками.

Осевой зазор между поворотной цапфой и балкой регулируют прокладками. К поворотной цапфе болтами прикреплён щит тормозного барабана. Этот щит - опора колёсного тормозного механизма.

Для крепления рессор на балке выполнены площадки. Верхняя часть поворотных цапф соединена через поворотный рычаг с рулевым механизмом, а нижняя часть через рычаг рулевой тяги - с рулевой тягой.

Передняя подвеска. Эта подвеска осуществлена на продольных полуэллиптических рессорах. Дополнительно к рессорам, она снабжена гидравлическими амортизаторами.

Крепление рессор к раме выполнено на резиновых подушках. В передние кронштейны рессор в специальные гнёзда дополнительно установлены упорные резиновые подушки, воспринимающие усилие.

Прогибы рессор ограничивают резиновые буферы. Подобным образом выполнена передняя подвеска и на других автомобилях. В отличие от ранее упомянутых, в рессорах листы от смещения один от другого фиксируются во время работы выступами и углублениями выштампованными в листах рессор, а не стяжками болтами и хомутами.

Задняя подвеска. В задней подвеске автомобиля кроме основных рессор имеются дополнительные рессоры. Они закреплены на балке заднего моста вместе с основной рессорой стремянками, а их концы находятся против полок опорных кронштейнов.

Амортизаторы. На автомобилях применяют жидкостные телескопические амортизаторы двойного действия. Они состоят из цилиндра, штока с поршнем, цилиндрического резервуара и клапанов. В поршне выполнены калиброванные отверстия и установлены перепускной клапан и клапан отдачи. В нижней части цилиндра смонтированы впускной клапан и клапан снижения. Шток в верхней части соединён с кронштейном рамы, а нижняя часть резервуара с передней осью.

Работа амортизатора

В резервуар амортизатора заливают смесь, состоящую из 50% трансформаторного и 50% турбинного масла, или амортизаторную жидкость.

Принцип действия амортизатора основан на том, что в результате относительных перемещений подрессорных и не подрессорных масс автомобиля, сопротивление жидкости при перетекании её под действием поршня через малые отверстия тормозит перемещение движущихся частей амортизатора и вместе с ними подрессорных масс. Амортизаторы двустороннего действия оказывают сопротивление при прогибе и отдаче рессор.

При отдаче рессоры амортизатор растягивается. В полости над поршнем создаётся давление, а клапан отдачи открывается, и жидкость через отверстия малого проходного сечения в поршне и клапан отдачи протекает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости через открывшийся впускной клапан благодаря разрежению поступает из резервуара в полость под поршнем.

1.2. Технологический раздел

1.2.1. Техническое обслуживание ходовой части

Неисправности элементов ходовой части (рамы, подвески осей и колёс) в основном возникают при эксплуатации автомобилей с нагрузкой, превышающей максимальную грузоподъёмность, а также при эксплуатации в тяжёлых условиях непрофиллированных дорог.

К основным неисправностям передней оси относят прогиб балки передней оси, износ шкворней и шкворневых втулок, разработка посадочных мест обойм подшипников колёс, нарушение углов их установки, в результате чего ухудшается управляемость автомобилем и повышается износ шин. Поломка рессор или просадка пружин подвески, а также отказ в работе амортизаторов вызывают в конечном итоге повышенный износ шин.

Неисправность агрегатов и узлов ходовой части выявляют частично осмотром при ЕО. В объём работ ТО-1 входят проверка состояния и крепления передних и задних подвесок и амортизаторов, измерение люфта в подшипниках ступиц колёс и шкворней поворотных цапф, а также оценка состояния рамы и балки передней оси. По графику в соответствии с картой смазки смазывают шарнирные опоры или подшипники шкворней поворотных цапф. Проверяют состояние шин и давление воздуха в них, которое при необходимости доводят до нормы.

При ТО-2 в дополнение к перечисленным работам проверяют и при необходимости регулируют правильность установки переднего и заднего мостов, углы установки передних колёс, закрепляют хомуты, стремянки и пальцы передних и задних рессор, подушки рессор и амортизаторы, устанавливают минимальные зазоры в подшипниках колёс.

Осмотр рамы позволяет установить изменения её геометрической формы и размеров, наличие трещин, погнутость лонжеронов и поперечин, состояние креплений к раме кронштейнов рессор, подрессорников и амортизаторов.

Проверка геометрической формы рамы может быть выполнена измерением ширины рамы спереди и сзади по наружным плоскостям лонжеронов. Разница в ширине должна быть для автомобилей ГАЗ не более 4мм. Продольное смещение лонжеронов рамы от первоначального положения можно определить, замеряя диагонали между поперечинами рамы на отдельных её участках. Длина диагоналей на каждом участке должна быть одинаковой. Допускается минимальное отклонение не более 5мм.

Состояние подвесок проверяют при технических обслуживаниях внешним осмотром, а крепление их - приложением усилия. При осмотре рессор выявляют поломанные или треснутые листы. Рессора не должна иметь видимого продольного смещения, которое может произойти из-за среза центрального болта. Проверяя надёжность крепления рессор, необходимо обращать особое внимание на степень затяжки гаек стремянок и отсутствие износа втулок шарнирных креплений рессор. Если рессоры имеют крепление концов в резиновых подушках, обращают внимание на их целость, а также на правильное положение в опоре. Гайки крепления стремянок и хомутов рессор затягивают равномерно сначала передние (по ходу автомобиля), а затем задние.

Техническое обслуживание амортизаторов заключается в проверке их креплений, своевременной замене изношенных резиновых втулок. Особое внимание уделяется контролю герметичности. Если амортизатор имеет на поверхности потёки жидкости и потерял амортизирующие свойства, его ремонтируют, подвергают испытанию после ремонта и устанавливают на автомобиль.

Неисправности автомобильных колёс являются следствием неправильной эксплуатации. К ним относят разработку отверстий под шпильки или гайки крепления, трещины в дисках колёс, повреждения и погнутость закраин и ободьев, бортовых и замочных колец, биение колеса в результате неумелого монтажа шины на обод, дисбаланс колеса, коррозию и нарушение лакокрасочного покрытия обода колеса. Указанные неисправности обнаруживают при внешнем осмотре, а биение проверяют вращением вывешенного колеса.

Шины, имеющие незначительные повреждения покрышек или проколы камер, ремонтируют в условиях АТП. Для этой цели используют электровулканизаторы и заплаты из сырой резины. Покрышки с изношенным протектором, но годным каркасом, сдают для восстановления проектора на шиноремонтное предприятие.

Для равномерного износа протектора шин рекомендуется периодически через 6-8 тыс. км переставлять колёса с задней на переднюю ось согласно схеме перестановки, включая сюда и запасное колесо. При перестановке колёс следует учитывать рисунок протектора (если он направленного действия), что обозначается стрелкой на боковине покрышки. При правильной установке колеса стрелка и преимущественное направление вращения при движении вперёд должны совпадать.

Монтаж шины ведут только на исправный обод. Перед монтажом всегда проверяют состояние обода. Он должен иметь правильную круглую форму, закраины и посадочные полки также не должны иметь повреждений, забоин и погнутостей, нарушений лакокрасочного покрытия.

Демонтаж и монтаж шин легковых автомобилей выполняют на стационарном стенде Ш-501М. Он состоит из опорного диска (стола) с проводом от реверсивного электродвигателя, пневматического нажимного устройства, стойки демонтажного рычага и аппаратного шкафа. Рабочими органами стенда являются опорный стол, куда крепят колесо, два рычага, приводимые пневмоцилиндром и качающиеся в вертикальной плоскости на общей оси. Конец каждого рычага снабжён горизонтальным диском, служащим для отжима борта шины от обода. Рычаги перемещаются в вертикальной плоскости усилием пневматического цилиндра, подача воздуха в который осуществляется педалью, управляющей одновременно включением электродвигателя.

После сборки колеса легковых и грузовых автомобилей в обязательном порядке балансируют.

Балансировку колес проводят для устранения их неуравновешенности (дисбаланса), которая является следствием неравномерного распределения массы колеса относительно оси или вертикальной плоскости симметрии. Дисбаланс при вращении колеса вызывает его биения и неравномерный усиленный износ шин. Для уменьшения влияния дисбаланса колеса подвергают статической и динамической балансировке.

Статическую балансировку можно выполнить прямо на автомобиле на ступице переднего колеса. Для этого вывешивают колесо, ослабляют затяжку и крепят на неё проверяемое колесо. Приводят колесо во вращение по часовой стрелке и дают ему самостоятельно остановиться, отмечая мелом на боковине покрышки верхнее положение остановки на вертикали, проходящей через ось вращения. Повторяют то же самое при вращении против часовой стрелки, отмечая мелом после остановки вторую верхнюю метку. Расстояние между двумя метками делят пополам и отмечают новую среднюю метку, которая будет указывать на наиболее тяжелое место колеса, расположенное диаметрально напротив полученной метки. Чтобы уравновесить более тяжёлую часть колеса, возле средней метки, по обе стороны от неё на расстоянии примерно половины радиуса обода навешивают на закраину обода балансировочные грузики равной массы и вновь дают толчок на вращение колеса, следя за тем, где оно остановится. Если колесо останавливается в положении, при котором грузики оказываются ниже оси вращения, значит, их массы достаточно, чтобы уравновесить колесо. В противном случае подбирают грузики большей массы.

После подбора грузиков, последовательно раздвигая их от средней метки и проверяя вращением, находят положение безразличного равновесия, т.е. возможности останавливаться после прекращения вращения в любом положении.