Ведущие мосты автомобилей (назначение, классификация, общее устройство)

Глава 10. Ходовая часть — Балки мостов автомобилей

Article Index
Глава 10. Ходовая часть
Неисправности рам и способы их устранения
Подвеска
Подвеска автомобиля КамАЗ-43114
Подвеска автомобиля Урал-4320-31
Амортизатор
Неисправности подвесок и способы их устранения
Балки мостов автомобилей
Балки мостов автомобиля КамАЗ-43114
Балки мостов автомобиля Урал-4320-31
Неисправности балок мостов и способы их устранения
Колесный движитель
Неисправности колес и способы их устранения

Page 8 of 13

Балки мостов автомобилей

Балки мостов служат для строго определенного расположения колес одного моста, восприятия от них вертикальных и поперечных сил, реактивных и тормозных моментов, возникающих при разгоне и торможении автомобиля, а также передачу этих сил и моментов через детали подвески на раму автомобиля. Балки мостов пустотелы, у них внутри установлены главная передача, дифференциал и полуоси (приводы ведущих управляемых колес на передних мостах). Балки мостов автомобилей заканчиваются фланцами, к которым крепятся шаровые опоры поворотных кулаков. Поворотные кулаки обеспечивают возможность поворота передних управляемых ведущих колес. Для установки ступицы колеса на концах балок мостов имеются цапфы.

10.3.1 Балки мостов автомобиля УАЗ-3151

На автомобиле УАЗ-3151 устанавливаются разъемные балки моста, состоящие из двух несимметричных половин 1 и 2, соединяемых болтами

(рисунок 10.12). В обеих половинах балок запрессованы кожухи полуосей 3. На наружные концы кожухов полуосей задних мостов горловинами напрессованы картеры бортовых передач 4 и заклепаны электрозаклепками. Благодаря применению колесных редукторов дорожный просвет автомобиля увеличивается на 80 мм, что повышает его проходимость.

{loadposition adsense_720_90}

Балка переднего моста (рисунок 9.15) имеет поворотный кулак 6, корпус которого отлит заодно с картером бортовых передач. К общему картеру на болтах крепится цапфа 24. Шаровая опора 3 устанавливается в корпусе поворотного кулака на шкворнях 4, 29. Шкворни в корпусе кулака устанавливаются на втулках

1, 2 – картер главной передачи; 3 – кожух полуоси;

4 – картер бортовых передач

Рисунок 10.12 — Задняя балка моста автомобиля УАЗ-3151

Картеры главной передачи и колесных редукторов имеют отверстия для смены масла, закрытые пробками.

С целью избежания избыточного давления внутри балок мостов при нагреве трущихся поверхностей расположенных внутри узлов и механизмов на балке установлен предохранительный клапан (сапун), сообщающий внутреннюю полость с атмосферой.

Ремонт редуктора своими руками

Ремонт бортового редуктора — достаточно сложная процедура, но при наличии определённых навыков вполне самостоятельно выполнимая. Сначала нужно снять сам корпус бокового редуктора.

Разборка бортового редуктора должна проходить в тисках. Чтобы разобрать бортовой редуктор, нужно открутить болты, удерживающие стопорные пластины. Далее следует осмотреть каждый подшипник на предмет его дальнейшей эксплуатации. Если проводится капитальный ремонт, каждый подшипник нужно заменить.

При проведении ремонта нужно в обязательном порядке залить новое масло в бортовые редукторы. Все детали, имеющие сколы, трещины и выбоины подлежат замене. Вал редукторного моста нужно проверить на предмет целостности. Если планируется жёсткая эксплуатация, лучше поставить усиленные валы. Сальники тоже нужно осмотреть, неисправный сальник поменять.

Сборка бортового редуктора должна проходить с использованием тисков. Все элементы узла собираются и устанавливаются в корпус бортового редуктора. Ставится на своё место дифференциал, крышки подшипников закручиваются. На этом ремонт редуктора заканчивается.

Виды мостов по расположению

По расположению автомобильные мосты делят на передние, задние, промежуточные и подкатные.

Передние

Передний мост связывает колеса передней по ходу движения оси транспортного средства и служит опорой для передней части автомобиля. В зависимости от типа транспортного средства передние мосты могут быть управляемыми (классическая компоновка), ведущими (в передне- и полноприводной технике), управляемыми и ведущими одновременно (в передне- и полноприводных автомобилях, технике повышенной проходимости) и не управляемыми и не ведущими одновременно (в сельскохозяйственных и коммунальных машинах).

Передний мост автомобилей УАЗ (Спайсер)

Задние

Задний мост связывает колеса задней по ходу движения оси транспортного средства и служит опорой для задней части автомобиля. Задние мосты могут быть ведущими (классическая компоновка), управляемыми (например, у вилочных погрузчиков), ведущими и управляемыми одновременно (у сельскохозяйственных, коммунальных и других специальных машин) и не ведущими и не управляемыми одновременно (у переднеприводной техники).

Задний ведущий мост BMW 7 Series

Промежуточные

Промежуточный мост — любой мост, не являющийся передним или задним по своему расположению. В двухосных автомобилях понятия промежуточного моста не существует. Промежуточные мосты у многоосных автомобилей могут быть как ведущими и/или управляемыми, так и просто выполнять поддерживающую функцию, аккумулируя на себе часть нагрузки.

Подкатные

Подкатной мост — отсоединяемый от прицепа или полуприцепа мост, который используется для транспортировки особо тяжелых грузов и обычно выполняет функцию поддерживающего моста.

В меру независимая

Во времена перехода от массового заднего привода к переднему встал вопрос, чем же заменить неразрезной задний мост, чтобы и ехала машина лучше, и в производстве была не слишком дорога. Набиравший популярность McPherson обосновался на передней оси, а задняя требовала решения более компактного и дешевого, чем двухрычажная схема, но более надежного в упра­вляемости, чем полностью независимые.

Полунезависимая пружинная балка Renault Fluence — редкий ныне пример использования такой подвески на крупном европейском автомобиле

Ответ был найден в так называе­мой полунезависимой кон­струк­ции. Два колеса подвешиваются на про­дольных или косых ры­чагах, которые крепятся к поперечной балке с П-образным сечени­ем. Изгибаться такая перекладина не может (как и зависимая балка), а вот закручиваться по спирали — пожалуйста. Таким образом, диапазон перемещений обоих колес зада­ется единым элементом: воз­мо­жно­стью этой самой балки скручива­ться. Связь между колесами не та­кая уж жесткая, но она есть, благодаря чему не слишком изя­щ­ный термин «полунезависимая» (можно ли быть немножко беременной?) в технической литера­туре именуют более гро­моз­д­ким, но точным «независимая со связанными рычагами». Еще вариант — торсионно-рыча­жная, поскольку в большинстве европейских языков torsion — «скручивание».

И вот теперь постарайтесь не запутаться: чистая торсионная балка, внешне выглядящая почти так же, как и пружинная балка, конструктивно устроена иначе. Упругим элементом выступают уже не закрепленные на рычагах пружины, а собственно торсион — проложенный внутри балки металлический прут, который сопротивляется скручиванию и, следовательно, отклонению колес не хуже пружин. Такая подвеска получается сверхкомпактной: пружин нет, а амортизаторы можно установить чуть ли не гори­зонтально. Благода­ря этому ба­гажник получается огромным, правильной формы, без выпирающих «стаканов» — этим и славились французские хэтчбеки начиная с 70-х годов.

Citroёn Xsara Picasso с McPherson спереди и торсионной задней подвеской: обратите внимание, что пружин сзади нет вовсе, а амортизаторы установлены под большим углом

Основная производственная сло­жность — именно изготовле­ние и обработка торсионных валов. Настройка управляемости торсионной подвески — дело благодарное (вспомним хотя бы Peugeot 306), но отнюдь не тривиальное, что подтвердил полный провал китайцев, скопировавших конструкцию, но не сумевших правильно ее настроить.

Кстати, стержни торсионов могут располагаться и продольно. Тогда длина их будет не столь жестко ограничена длиной балки, и в итоге подвеска получается мягкой, нисколько не уступая по этому параметру пружинным или рессорным конструкциям.

Шелепихинскую набережную с Береговым проездом соединит мост

Автомобильный мост через Москву-реку планируется построить в районе Филевского парка – чуть выше по течению, чем Шелепихинский мост. На мосту организуют четыре полосы для движения. Въехать на него можно будет со стороны Берегового проезда или Шелепихинской набережной.

Мост соединит жилой комплекс, который построят между береговой линией и Филевским бульваром, с другим берегом реки. Помимо ЖК здесь появятся две школы на 1750 мест, три детских сада на 750 мест, поликлиника и многоярусная парковка. Подстанцию скорой помощи реконструируют.

Застраивать микрорайон планируется в два этапа. Сначала возведут жилые дома, школы и детсады, а на втором этапе – мост.

Межосевой дифференциал

Для равномерного распределения вращающего момента между двумя ведущими мостами и умень­шения износа шин служит межосевой дифференциал, который установлен в среднем (промежуточном) мосту в отдельном кор­пусе 13 (рис. 8), прикрепленном к корпусу главной передачи через стакан подшипников ведущей конической шестерни. В кор­пусе расположены задняя 10 и передняя 11 чашки, конические шестерни 12 и 14 привода соответственно среднего и заднего мостов, между которыми находится крестовина 16 с посаженны­ми на ней на бронзовых втулках сателлитами 15.

Здесь же распо­ложен механизм блокировки дифференциала, состоящий из муф­ты 9 блокировки, вилки 8 и диафрагменной камеры 6. Муфта 9 помещена на внутренней зубчатой муфте, жестко соединенной с конической шестерней 12 привода главной передачи среднего моста.

Как устроен передний мост УАЗ

Схема переднего моста УАЗ буханка позволяет определить, что он состоит из нескольких узлов:

Ниже приведено устройство составляющих переднего моста автомобиля УАЗ буханка.

Картер

Картер моста автомобиля УАЗ буханка состоит из 2 частей. Между собой части крепятся болтами, при этом образуя картер редуктора. Части картера оборудованы креплениями для установки рессор и амортизаторов.

По краям моста расположены поворотные механизмы. Они необходимы для управления автомобилем. Механизмы шарнирно соединены с краями картерного кожуха. На поворотные механизмы устанавливаются цапфы. Они необходимы для шарнирного соединения со ступицами автомобиля. Для уменьшения степени трения ступица устанавливаются на роликовые подшипники.

Редуктор

Редуктор переднего моста УАЗ буханка состоит из главной передачи и межколесного дифференциала. Когда передний мост УАЗ буханки включён, крутящий момент от коробки переключения передач поступает через карданный вал на фланец редуктора. Он установлен на одном валу с ведущей шестерней главной передачи.

Вращаясь, ведущая шестерня передаёт крутящий момент ведомой шестерне. По сравнению с ведущей шестерней она имеет большой диаметр. Это позволяет понизить крутящий момент, передающийся от раздаточной коробки.

Внутри ведомой шестерни расположен межколесный дифференциал. Он состоит из конических сателлитов и их осей. В механизм дифференциала входят шлицы полуосей. Дифференциал позволяет при повороте автомобиля достигать разницы в скорости вращения колес одной оси. Так же можете прочитать про УАЗ 390945.

Полуоси

Передний мост автомобиля УАЗ буханка представляет собой вал со шлицами на краях. С одной стороны и шлицы устанавливаются в дифференциал редуктора. Вторая сторона полуоси приводит в действие колесную ступицу. Передача крутящего момента от редуктора переднего моста к колесному механизму осуществляется при помощи ШРУСа. Он позволяет передавать крутящий момент независимо от угла поворота колёсных механизмов.

Отличительной особенностью переднего моста автомобиля УАЗ буханка является возможность отключать колесные ступицы от полуосей. Это необходимо для предотвращения износа вращающихся частей редуктора при длительном движении по покрытию хорошего качества.

Талантливый МакФерсон

Схема названа по имени амери­кан­ского инженера Эрла Стили МакФерсона, который разработал ее во второй половине 1940-х. Он поставил целью упростить технологию сборки передней независимой подвески. МакФер­сон предложил крепить ее только в двух точках с каждой стороны — амортизатор при этом об­ре­тал роль направляющего элемента подвески. На каждое колесо приходился один нижний поперечный одинарный рычаг. Вместо традиционного верхнего рычага использовалась пружина и соосный с ней амортизатор, которые в верхней части соеди­ня­лись посредством мягкой резиновой подушки с кузовом.

Псевдо-McPherson в передней подвеске Mercedes-Benz C-Klas­se: единый нижний рычаг разделен на два независимых. Однако двухрычажной такая схема не считается: верхнего рычага нет

С производственной точки зрения конструкция, несомненно, была выигрышной, однако при вертикальном ходе колеса нижний рычаг описывает дугу, и точка контакта шины с дорожным покрытием постоянно перемещается впра­во-влево, к тому же заметно изменяется угол развала колес.

Так выглядит современный McPherson: треугольный нижний рычаг-бумеранг крепится к подрамнику, а с амортизационной стойкой рычаг соединен вертикальной тягой стабилизатора

Среди прочих минусов конструкции — излишняя чувствительность к дисбалансу колес, усиленное трение между штоком и цилиндром амортизато­ра, приводящее к износу, повышенная передача на кузов дорожных вибраций и шумов, а также недостаточная жесткость в продольном направлении. Мас­совое распростране­ние McPher­son получил в 1970-е, когда было налажено массовое производство надежных и долговечных амортизаторных стоек. Иногда для компенсации недоста­точной жесткости единый ниж­ний рычаг разделяют на два или три, получая этакий псевдо-McPher­son. Подобные трех­ры­чажные вари­ан­ты — классика жанра для зад­них подвесок японских машин.

В каких машинах неубиваемая подвеска

Понятие неубиваемости можно рассматривать по-разному. Это и прочность, и энергоёмкость, и качество изготовления. Неубиваемой можно считать практически любую подвеску серьёзных внедорожников.

Например, Toyota Land Cruiser конца 20 века, когда этому качеству уделялось большое внимание, а сами подвески были отработаны многолетним производством. Или другой пример – Renault Logan, точнее все машины на платформе «B0»

Их подвески специально разрабатывались под страны третьего мира и с задачей справились успешно

Или другой пример – Renault Logan, точнее все машины на платформе «B0». Их подвески специально разрабатывались под страны третьего мира и с задачей справились успешно.

То же можно сказать о старых седанах Mercedes, сделанных во времена заботы о долговечности ходовой на любых дорогах мира. И совсем уж спорный пример – любые машины, разработанные в СССР. Достаточно ознакомиться с условиями, в которых эти автомобили проходили государственные испытания.

Но сейчас такой задачи перед автостроителями уже не стоит. Проще отремонтировать, чем закладывать большой запас прочности и долговечности.

Подвеска автомобиля

Главным назначением подвески автомобиля является подавление и уменьшение колебаний, возникающих при попадании ТС в ямы или при наезде на подъемы дорожного покрытия. Благодаря действию подвески, подобные явления эффективно гасятся.

Кузов осуществляет различные типы колебаний — поперечно-угловые, продольные, угловые и вертикальные. Их характеристики формируют общую плавность перемещения транспортного средства для пассажиров и водителя в салоне.

Отдельного внимания заслуживает тип связи колес и кузова автомобиля.

Люди, которые хотя бы раз в жизни ездили на деревянной телеге, ощутили на себе «прелести» движения по неровному покрытию.

Это легко объяснить, ведь колеса этого средства для передвижения жестко сидят на «основе», а выбоины и ямы передаются «пассажирам».

По телевизору можно наблюдать картину, когда при увеличении скорости движения телега буквально разваливается.

Причиной является именно жесткость, из-за которой элементы ходовой части получают огромную нагрузку.

Для продления срока службы современных транспортных средств и повышения уровня комфорта «наездников» кузовная часть и колеса автомобиля не имеют жесткой связи.

Это легко подтвердить, если поднять ТС на определенно расстояние от земли и подергать за колеса — они будут свободно перемещаться и слегка отвиснут.

Это обусловлено особым типом крепления с помощью специальных пружин и рычагов.

Группа механизмов, обеспечивающих «гибкую» связь, относятся к подвеске.

Ее элементы (пружины и рычаги) изготовлены из металла и имеют определенный уровень прочности.

Но при изготовлении автомобиля предусматривается определенный запас, позволяющий колесам перемещаться по отношению к кузовной части в определенных плоскостях.

Если быть точнее, обеспечивается свобода перемещения кузова по отношению к колесам, движущимся по дорожному покрытию.

Подвеска — элемент ходовой части автомобиля, который может быть двух видов:

• Независимая — тип подвески, в которой колеса на одной оси не имеют жесткой связи и меняют положение независимо друг от друга. Это значит, что при попадании на неровность одно из колес реагирует на дефект, а другое — остается в прежней позиции.
• Зависимая — тип подвески, в которой колеса одной оси имеют жесткую связь, то есть соединены специальной балкой. В случае попадания транспортного средства в яму или при наезде на подъем оба колеса меняют положение на идентичный угол.

Недостаток жесткого крепления очевиден. Почти все неровности дорожного покрытия передаются кузову автомобиля, а далее — людям в салоне.

В роли спасителя выступают только шины, которые берут на себя «удар». При такой конструкции кузов сильнее раскачивается и с более высоким ускорением.

Добавление в конструкцию ходовой части упругой составляющей (рессора или пружин) позволяет более эффективно гасить удары от неровного дорожного покрытия.

Недостаток в том, что машина начинает раскачиваться, а сами колебания сохраняются в течение продолжительного времени. В итоге машина менее управляема, а движения становятся опасными.

Авто с таким типом подвески будет раскачиваться во всех направлениях, что повышает риск «пробоя». Он может возникнуть в случае совпадения двух составляющих — толчка от дорожного покрытия и работы подвески из-за продолжительного колебания.

Сегодня элементы ходовой части более продуманы. В конструкцию подвески входят не только упругие, но и демпфирующие узлы — амортизаторы.

В задачу последних входит контроль работы пружины и гашение чрезмерных колебательных движений.

После наезда на неровность происходит сжатие пружины, а в процессе расширения большую часть энергии принимает на себя амортизатор автомобиля.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Замена ШРУС на Audi A6 C5 с отсоединением и без отсоединения рычагов

Он не дает пружине растянуться на длину, которая больше положенной. Как следствие, колебательный процесс имеет ограниченный характер — в среднем одно 0,5 до 1,5 циклов.

ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ: Почему стучит амортизатор.