Реферат передняя подвеска автомобиля

Обновлено: 04.07.2024

Подвеска автомобиля представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих упругую связь между кузовом (рамой) и колесами (мостами) автомобиля. Главным образом подвеска предназначена для снижения интенсивности вибрации и динамических нагрузок (ударов, толчков), действующих на человека, перевозимый груз или элементы конструкции автомобиля при его движении по неровной дороге. В то же время она должна обеспечивать постоянный контакт колеса с дорожной поверхностью и эффективно передавать ведущее усилие и тормозную силу без отклонения колес от соответствующего положения. Правильная работа подвески делает управление автомобилем комфортным и безопасным. Несмотря на кажущуюся простоту, подвеска является одной из важнейших систем современного автомобиля и за историю своего существования претерпела значительные изменения и усовершенствования.

История появления

Попытки сделать передвижение транспортного средства мягче и комфортнее предпринимались еще в каретах. Изначально оси колес жестко крепились к корпусу, и каждая неровность дороги передавалась сидящим внутри пассажирам. Повысить уровень комфорта могли лишь мягкие подушки на сиденьях.

Поперечное расположение рессоры подвески

Первым способом создать упругую “прослойку” между колесами и кузовом кареты стало применение эллиптических рессор. Позже данное решение было позаимствовано и для автомобиля. Однако рессора уже стала полуэллиптической и могла устанавливаться поперечно. Автомобиль с такой подвеской плохо управлялся даже на небольшой скорости. Поэтому вскоре рессоры стали устанавливать продольно на каждое колесо.

Развитие автомобилестроения повлекло и эволюцию подвески. В настоящее время насчитываются десятки их разновидностей.

Основные функции и характеристики подвески автомобиля

У каждой подвески существуют свои особенности и рабочие качества, которые напрямую влияют на управляемость, комфорт и безопасность пассажиров. Однако любая подвеска вне зависимости от своего типа должна выполнять следующие функции:

  1. Поглощение ударов и толчков со стороны дороги для снижения нагрузок на кузов и повышения комфорта движения.
  2. Стабилизация автомобиля во время движения за счет обеспечения постоянного контакта шины колеса с дорожным покрытием и ограничения чрезмерных кренов кузова.
  3. Сохранение заданной геометрии перемещения и положения колес для сохранения точности рулевого управления во время движения и торможения.

Жесткая подвеска автомобиля подходит для динамичной езды, при которой требуется мгновенная и точная реакция на действия водителя. Она обеспечивает небольшой дорожный просвет, максимальную устойчивость, сопротивляемость крену и раскачиванию кузова. Применяется в основном на спортивных автомобилях.

В большинстве легковых авто применяется мягкая подвеска. Она максимально сглаживает неровности, однако делает автомобиль несколько валким и хуже управляемым. Если требуется регулируемая жесткость, на автомобиль монтируется винтовая подвеска. Она представляет собой стойки-амортизаторы с изменяемой силой натяжения пружины.

автомобиль на бездорожье

Ход подвески – расстояние от крайнего верхнего положения колеса при сжатии до крайнего нижнего при вывешивании колес. Ход подвески во многом определяет “внедорожные” возможности автомобиля. Чем больше его величина, тем большее препятствие можно преодолеть без удара об ограничитель или без провисания ведущих колес.

Устройство подвески

Любая подвеска автомобиля состоит из следующих основных элементов:

  1. Упругое устройство – воспринимает нагрузки от неровностей дорожной поверхности. Виды: пружины, рессоры, торсионы, пневмоэлементы и т.д.
  2. Демпфирующее устройство – гасит колебания кузова при проезде через неровности. Виды: все типы амортизаторов.
  3. Направляющее устройство – обеспечивает заданное перемещение колеса относительно кузова. Виды: рычаги, поперечные и реактивные тяги, рессоры. Для изменения направления воздействия на демпфирующий элемент в спортивных подвесках pull-rod и push-rod применяются рокеры.
  4. Стабилизатор поперечной устойчивости – уменьшает поперечный крен кузова.
  5. Резино-металлические шарниры – обеспечивают упругое соединение элементов подвески с кузовом. Частично амортизируют, смягчают удары и вибрации. Виды: сайлент-блоки и втулки.
  6. Ограничители хода подвески – ограничивают ход подвески в крайних положениях.

Классификация подвесок

В основном подвески подразделяются на два больших типа: зависимые и независимые. Данная классификация определяется кинематической схемой направляющего устройства подвески.

Зависимая подвеска

Колеса жестко связаны посредством балки или неразрезного моста. Вертикальное положение пары колес относительно общей оси не изменяется, передние колеса – поворотные. Устройство задней подвески аналогичное. Бывает рессорная, пружинная или пневматическая. В случае установки пружин или пневмобаллонов необходимо применение специальных тяг для фиксирования мостов от перемещения.

схема работы зависимой и независимой подвесок

  • простая и надежная в эксплуатации;
  • высокая грузоподъемность.
  • плохая управляемость;
  • плохая устойчивость на больших скоростях;
  • меньшая комфортабельность.

Независимая подвеска

Колеса могут изменять вертикальное положение относительно друг друга, оставаясь в той же плоскости.

  • хорошая управляемость;
  • хорошая устойчивость автомобиля;
  • большая комфортабельность.

Полузависимая подвеска или торсионная балка – это промежуточное решение между зависимой и независимой подвеской. Колеса по прежнему остаются связанными, однако существует возможность их небольшого перемещения относительно друг друга. Данное свойство обеспечивается за счет упругих свойств П-образной балки, соединяющей колеса. Такая подвеска в основном применяется в качестве задней подвески бюджетных автомобилей.

Виды независимых подвесок

МакФерсон

Подвеска McPherson – самая распространенная подвеска передней оси современных автомобилей. Нижний рычаг соединен со ступицей посредством шаровой опоры. В зависимости от его конфигурации может применяться продольная реактивная тяга. К ступичному узлу крепится амортизационная стойка с пружиной, ее верхняя опора закрепляется на кузове.

двухрычажка

Поперечная тяга, закрепленная на кузове и соединяющая оба рычага, является стабилизатором, противодействует крену автомобиля. Нижнее шаровое соединение и подшипник чашки стойки-амортизатора дают возможность для поворота колеса.

Детали задней подвески выполнены по тому же принципу, отличие заключается лишь в отсутствии возможности поворота колес. Нижний рычаг заменен на продольные и поперечные тяги, фиксирующие ступицу.

  • простота конструкции;
  • компактность;
  • надежность;
  • недорогая в производстве и ремонте.

Двухрычажная передняя подвеска

Более эффективная и сложная конструкция. Верхней точкой крепления ступицы выступает второй поперечный рычаг. В качестве упругого элемента может использоваться пружина или торсион. Задняя подвеска имеет аналогичное строение. Подобная схема подвески обеспечивает лучшую управляемость автомобиля.

Пневматическая подвеска

пневмоподвеска

Роль пружин в этой подвеске выполняют пневмобаллоны со сжатым воздухом. При пневматической подвеске есть возможность регулировки высоты кузова. Также она улучшает показатели плавности хода. Используется на автомобилях класса люкс.

Гидравлическая подвеска

регулировка жесткости

Амортизаторы подключены к единому замкнутому контуру с гидравлической жидкостью. Гидравлическая подвеска дает возможность регулировать жесткость и высоту дорожного просвета. При наличии в автомобиле управляющей электроники, а также функции адаптивной подвески она самостоятельно подстраивается под условия дороги и вождения.

Спортивные независимые подвески

Винтовая подвеска

Винтовая подвеска, или койловеры – амортизационные стойки с возможностью настройки жесткости прямо на автомобиле. Благодаря резьбовому соединению нижнего упора пружины можно регулировать ее высоту, а также величину дорожного просвета.

Подвески типа push-rod и pull-rod

Данные устройства разрабатывались для гоночных автомобилей с открытыми колесами. В основе – двухрычажная схема. Основная особенность заключается в том, что демпфирующие элементы расположены внутри кузова. Конструкция данных типов подвески очень схожа, отличие заключается лишь в расположении воспринимающих нагрузку элементов.

спортивные подвески

Спортивная подвеска push-rod: воспринимающий нагрузку элемент – толкатель, работает на сжатие.

Спортивная подвеска pull-rod: воспринимающий нагрузку элемент работает на растяжение.

Такая конструкция снижает центр тяжести и обеспечивает лучшую устойчивость автомобиля. Подвеска pull-rod имеет более низкий центр тяжести, чем push-rod. Однако на практике их общая эффективность примерно одинакова.

В целом, модели ВАЗ-2105 и ВАЗ-2107 стали заметным шагом вперед как по комфорту, так и по безопасности. Но главным новшеством завода стала первая в истории отечественного автомобилестроения серийная переднеприводная модель ВАЗ-2108, к которой завод шел много лет. Новая компоновочная схема с синхронными шарнирами в приводе передних колес, передняя подвеска "Макферсон" свечного типа и задняя, так называемая "полунезависимая" подвеска требовали доводки руками искушенных специалистов. Сотрудничество с немецкой фирмой "Порше" принесло желанные результаты, и ВАЗ, благодаря этому, избежал многих "детских болезней" своей конструкции.

Следует изумляться смекалке и изворотливости "кухонных конструкторов", как их порой называли, которые при жестких ограничениях, заданных техническими требованиями к самоделкам, получали желаемые результаты. Переход на модель "2108" не означал смерть другим семействам — она дополняла их, и в течение последующих лет на конвейерах сосуществовали машины всех трех поколений (2101-2106, 2105-2107 и 2108). Необычной была не только конструкция ВАЗ-2108 с передними ведущими колесами и обусловленными таким приводом характеристиками управляемости. Необычным было поперечное расположение силового агрегата и связанных с ним особенностей внешнего оформления машины. Не все автомобилисты сразу высоко оценили новый стайлинг ВАЗ-2108. Иные даже придумали автомобилю прозвище "зубило". Но как бы там ни было, главный конструктор ВАЗа Г. К. Мирзоев и главный дизайнер М. В. Демидовцев совершили прорыв — дали, наконец, стране, пусть с независящим от них опозданием, автомобиль европейского класса. Пока ВАЗ-2108 для большинства читателей этой книги обыденная, хорошо знакомая машина. Ее историческую роль они оценят намного позже.

Назначение и устройство

Подвеской автомобиля называется совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между несущей системой и мостами или колёсами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на несущую систему и колёса, и затухание их колебаний, а также регулирование положения кузова автомобиля во время движения. Подвеска, являясь промежуточным звеном между кузовом автомобиля и дорогой, должна быть лёгкой и наряду с высокой комфортабельностью обеспечивать максимальную безопасность движения. Для этого необходимы точная кинематика колёс, высокая информативность управления (не только рулевого), а также изоляция кузова от дорожных шумов и жесткого качения радиальных шин (особенно с низким профилем). Кроме того, надо учитывать, что подвеска передаёт на кузов силы, возникающие в контакте колеса с дорогой, поэтому она должна быть прочной и долговечной. Применяемые шарниры должны легко поворачиваться, быть мало податливыми и вместе с тем обеспечивать шумоизоляцию кузова. Рычаги должны передавать силы практически во всех направлениях, а также тяговые и тормозные моменты, и быть при этом не слишком тяжелыми. Упругие элементы при эффективном использовании материалов должны быть простыми и компактными, и допускать достаточный ход подвески.

Основными требованиями, предъявляемыми к подвеске, являются следующие:

· упругая характеристика подвески должна обеспечивать высокую плавность хода и отсутствие ударов в ограничители хода, противодействовать кренам при повороте, "клевкам" при торможении и разгоне автомобиля;

· кинематическая схема должна создать условия для возможного малого изменения колеи и углов установки колёс, соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, вокруг оси поворота;

· оптимальная величина затухания колебаний кузова и колес;

· надежная передача от колес кузову или раме продольных и поперечных усилий и моментов;

· малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных частей;

· достаточная прочность и долговечность деталей подвески и особенно упругих элементов, относящихся к числу наиболее нагруженных частей подвески.

Передняя подвеска автомобиля ЛАДА(ВАЗ) 2108, 2109, 21099

Подвеска состоит из направляющего устройства, упругих и гасящих элементов. Направляющее устройство подвески определяет перемещение колес относительно кузова, а также передает силы и моменты от колес на кузов. К направляющему устройству относятся нижний рычаг 22 подвески и телескопическая стойка 9, соединенные между собой поворотным кулаком 13. Телескопическая стойка дополнительно выполняет функции гасящего элемента. К направляющему устройству относится также штанга стабилизатора поперечной устойчивости, выполняющая одновременно и роль растяжки рычага подвески. Нижний рычаг 22 подвески откован из стали. Он крепится к кронштейну 28 кузова болтом с гайкой и пружинной шайбой. В головку рычага, через которую проходит болт крепления, запрессован резинометаллический шарнир, состоящий из резиновой 31 и металлической 32 втулок. При качании рычага происходит упругая деформация резиновой втулки. Проворачивание втулок 31 и 32 относительно друг друга или резинометаллического шарнира на головке рычага и относительно болта крепления не допускается. Для стабилизации рычага подвески он с одной стороны распирается растяжкой 29, а с другой штангой 25 стабилизатора поперечной устойчивости. Растяжка соединяется с рычагом через два резинометаллических шарнира, запрессованных в отверстия рычага. Резиновая втулка 44 шарнира запрессована между двумя металлическими втулками, и оба шарнира зажаты в отверстии рычага самоконтрящейся гайкой между двумя шайбами 42. Другой конец растяжки соединяется с кронштейном 30, который крепится к кузову тремя болтами. В кронштейне растяжки запрессован резинометаллический шарнир, состоящий из резиновой 41 и металлической 40 втулок. Шарнир зажимается на растяжке самоконтрящейся гайкой между шайбами 42. С обеих сторон растяжки установлены регулировочные шайбы 23, которыми регулируется продольный угол наклона оси поворота. На растяжке с одной стороны выполнен шестигранник, с другой лыски под ключ для удержания растяжки при повороте гаек растяжки. Штанга 25 стабилизатора поперечной устойчивости соединяется с рычагом подвески при помощи короткой стойки 24, имеющей две головки. В нижнюю головку запрессован резинометаллический шарнир, через который проходит болт крепления стойки к рычагу подвески. В другую головку запрессована резиновая втулка, через которую проходит конец штанги стабилизатора. Средняя (торсионная) часть ее крепится к лонжеронам кузова двумя кронштейнами 27, в которых расположены подушки 26. Отверстия в кронштейнах под болты крепления выполнены овальными, что облегчает установку штанги на автомобиль. Наружный конец рычага подвески соединяется через шаровой шарнир 21 с поворотным кулаком 13. Палец шарнира заходит в коническое отверстие рычага и крепится самоконтрящейся гайкой. Шаровой шарнир состоит из неразъемного корпуса 45, в котором залит специальной смолой подшипник 46, изготовленный из низкофрикционной тефлоновой ткани. Он охватывает шаровую головку пальца 47. Внутренняя полость шарнира герметизируется защитным армированным чехлом 48. При сборке шарнира в чехол закладывается смазка ШРБ -4, рассчитанная на весь срок службы шарнира при условии сохранения герметичности чехла. Корпус шарнира крепится снизу болтами к поворотному кулаку 13. Верхняя часть поворотного кулака крепится к кронштейну 12 телескопической стойки двумя болтами. Верхний болт 11 имеет эксцентриковый поясок и лыску, на которую устанавливается эксцентриковая шайба 10. Оба эксцентрика упираются в отбортовку щек кронштейна, а цилиндрическая часть болта проходит через отверстия кронштейна и поворотного кулака. Такое крепление обеспечивает перемещение поворотного кулака относительно кронштейна стойки при повороте верхнего болта. Этим самым регулируется развал передних колес. В полости поворотного кулака устанавливается двухрядный шариковый подшипник 20 закрытого типа с "вечной" смазкой. Он фиксируется в поворотном кулаке двумя стопорными кольцами 16. На подшипнике вращается ступица переднего колеса, которая при помощи шлиц соединяется с хвостовиком 18 корпуса шарнира привода колеса. Крепится ступица гайкой, под которую устанавливается упорная шайба. Снаружи полость ступицы закрывается колпаком 17. Изнутри полость кулака защищена от загрязнения грязеотражательными кольцами, одно из которых приварено к корпусу шарнира, а другое к поворотному кулаку. За счет перекрытия колец образуется лабиринтное уплотнение. К приливам кулака крепится болтами защитный кожух 14 тормозного диска 15. Диск соединяется со ступицей двумя установочными штифтами 19. Телескопическая гидравлическая стойка 9 верхней частью соединяется эластично с кузовом, а нижней с поворотным кулаком. На телескопической стойке установлены: пружина 5, пенополиуре-тановый буфер 3 хода сжатия и верхняя опора 1 в сборе с болтами крепления. Пружина устанавливается между верхней 2 и нижней 6 опорными чашками. Нижняя чашка приварена к стойке подвески, верхняя крепится вместе с опорой 1 на штоке стойки. Буфер 3 устанавливается на штоке в сборе с защитным кожухом, который предохраняет шток от механических повреждений. Верхняя опора 1 обеспечивает эластичную связь стойки с кузовом и является одной из точек, относительно которой происходит поворот оси колеса. Опора состоит из наружного 34 и внутреннего 35 корпусов, между которыми зажата износостойкая резина 37. Во внутренний корпус опоры запрессован упорный шариковый подшипник 36. Верхняя опора в сборе с ограничителем 38 крепится на штоке самоконтрящейся гайкой. 11 1. Верхняя опора телескопической стойки; 2. Верхняя опорная чашка пружины подвески; 3. Буфер хода сжатия в сборе с защитным кожухом; 4. Опора буфера сжатия; 5. Пружина подвески; 6. Нижняя опорная чашка пружины подвески; 7. Шаровой шарнир рулевой тяги; 8. Поворотный рычаг; 9. Телескопическая стойка; 10. Эксцентриковая шайба; 11. Регулировочный болт; 12. Кронштейн стойки; 13. Поворотный кулак; 14. Защитный кожух диска; 15. Диск тормозного механизма; 16. Стопорные кольца; 17. Колпак ступицы; 18. Шлицевой хвостовик корпуса наружного шарнира привода колеса; 19. Направляющий штифт; 20. Подшипник ступицы колеса; 21. Шаровой шарнир рычага подвески; 22. Рычаг подвески; 23. Регулировочные шайбы; 24. Стойка стабилизатора поперечной устойчивости; 25. Штанга стабилизатора поперечной устойчивости; 26. Подушка штанги стабилизатора; 27. Кронштейн крепления штанги стабилизатора; 28. Кронштейн кузова для крепления рычага подвески; 29. Растяжка рычага подвески; 30. Кронштейн крепления растяжки; 31. Резиновая втулка шарнира рычага подвески; 32. Распорная втулка шарнира рычага подвески; 33. Шток стойки; 34. Наружный корпус верхней опоры стойки; 35. Внутренний корпус верхней опоры стойки; 36. Подшипник верхней опоры; 37. Резиновый элемент верхней опоры; 38. Ограничитель хода верхней опоры стойки; 39. Защитный колпак верхней опоры стойки: 40. Втулка переднего шарнира растяжки: 41. Подушка переднего шарнира растяжки; 42. Шайбы; 43. Шарнир стойки стабилизатора; 44. Задний шарнир растяжки: 45. Корпус шарового шарнира; 46. Подшипник шарового шарнира; 47. Шаровой палец; 48. Защитный чехол шарового пальца.


Техническое обслуживание и ремонт автомобиля

В нашей стране принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей, регламентированная "Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта", которая представляет собой совокупность средств, нормативно-технической документации и исполнителей, необходимых для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава. Данной системой предусматривается обеспечение работоспособного состояния подвижного состава автомобильного транспорта путем проведения планово-предупредительных работ по его техническому обслуживанию и ремонту. Планово-предупредительный характер системы технического обслуживания и ремонта определяется плановым и принудительным (через установленные пробеги или промежутки времени работы подвижного состава) выполнением контрольно-диагностических операций с последующим выполнением по потребности необходимых работ.

"Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта" регламентируются виды и режимы технического обслуживания и ремонта с учетом условий эксплуатации автомобилей. Под режимом технического обслуживания понимают его периодичность, перечень выполняемых при этом работ и их трудоемкость.

Техническим обслуживанием является комплекс операций по:

· поддержанию подвижного состава в работоспособном состоянии и надлежащем виде;

· обеспечению надежности, экономичности работы, безопасности движения, защите окружающей среды;

· уменьшению интенсивности ухудшения параметров технического состояния, отказов и неисправностей, а также выявлению их с целью своевременного устранения.

Техническое обслуживание является профилактическим мероприятием, проводимым принудительно в плановом порядке. Ежедневное техническое обслуживание включает уборку и мойку автомобиля, контроль технического состояния систем и механизмов, от которых зависит безопасность движения (рулевого управления, тормозных систем, приборов освещения и сигнализации), заправку топливом, контроль уровня масла и охлаждающей жидкости в двигателе, а также уровня тормозной жидкости в бачках рабочей тормозной системы и гидропривода сцепления.

Первое техническое обслуживание дополнительно к работам ЕО включает контрольно-диагностические, крепежные, смазочные и регулировочные работы с целью предупреждения случайных отказов до очередного технического обслуживания, экономии топлива и других эксплуатационных материалов, а также уменьшения загрязнения окружающей среды.

Второе техническое обслуживание дополнительно к работам ТО-1 включает контрольно-диагностические и регулировочные работы, связанные с частичной разборкой составных частей автомобиля, их снятием и проверкой на специальном оборудовании.

Периодичность, перечни и порядок выполнения работ по ТО приводятся в заводских инструкциях по эксплуатации и сервисных книжках, прилагаемых к автомобилю при продаже.

Регламентируемая "Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта" периодичность выполнения ТО-1 и ТО-2 на предприятиях автомобильного транспорта для легкового автомобиля составляет соответственно 4000 и 16000 км пробега для I категории условий эксплуатации для умеренного климатического района.

Сезонное техническое обслуживание проводят 2 раза в год с целью подготовки автомобиля к эксплуатации в холодное или теплое время года, совмещая его с очередным техническим обслуживанием, обычно с ТО-2.

При каждом техническом обслуживании передней подвески, а также при ремонте передней подвески автомобиля ваз 2108, следует обязательно проверять состояние защитных чехлов шаровых шарниров подвески, обращая особое внимание на отсутствие механических повреждений чехлов шаровых шарниров подвески. Выясните, нет ли на деталях передней подвески трещин или следов задевания о дорожные препятствия или кузов, деформации рычагов, растяжек, штанги стабилизатора и стоек штанги стабилизатора, деталей передка кузова в местах крепления узлов и деталей передней подвески. Деформация деталей передней подвески и прежде всего растяжек и деталей передка кузова нарушает углы установки колес и не позволяет произвести регулировку развал - схождения. Проверьте на автомобиле состояние сайлентблоков, резиновых подушек, шаровых шарниров передней подвески, состояние (осадку) верхних опор телескопических стоек подвески. Сайлентблоки и резиновые подушки подлежат замене при разрывах и одностороннем выпучивании резины и при подрезании их торцовых поверхностей.

Для проверки на автомобиле ваз 2108 состояния шарового шарнира передней подвески снимите колесо и замерьте расстояние между нижним рычагом и тормозным диском. Если при покачивании подвески это расстояние увеличивается более чем на 0,8 мм, шаровой шарнир требует замены.

Ремонтом является комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния, ресурса и обеспечения безопасности работы подвижного состава и его составных частей. Ремонт выполняется как по потребности после появления соответствующего неисправного состояния, так и принудительно по плану, через определенный пробег или время работы автомобиля.

Второй вид ремонта является планово-предупредительным.

Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, обусловленной невозможностью обеспечения одинаковых сроков службы деталей и сборочных единиц автомобиля при изготовлении и в процессе эксплуатации. В связи с этим нецелесообразно прекращать эксплуатацию автомобиля при выходе из строя отдельных деталей и сборочных единиц. Ремонт позволяет более полно использовать ресурс деталей автомобиля и продлить срок его службы.

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Тольяттинский государственный университет

Кафедра "Автомобили и тракторы"

Тема проекта: Подвеска легкового автомобиля

Руководитель работы:

Лата Валерий Николаевич

______________ ______________

(подпись) (дата)

Исполнитель: студент группы АХ-302

Кодин Артем Валериевич

Тольятти 2009 г.

Введение и постановка задачи

1. Тяговый расчет

1.1 Исходные данные

1.2 Определение полной массы автомобиля

1.3 Определение нагрузки на колеса

1.5 Определение статического радиуса данной шины

1.6 Определение КПД трансмиссии

1.7 Определение параметров двигателя

1.7.1 Коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости

1.7.2 Определение мощности двигателя на различных режимах

1.7.3 Определение эффективного крутящего момента двигателя

1.8 Определение передаточных чисел трансмиссии

1.8.1 Определение передаточного отношения главной передачи

1.8.2 Определение передаточных отношений КПП

1.9 Тяговый баланс автомобиля

1.9.1 Определение вращающихся масс автомобиля

1.9.2 Определение скоростей

1.9.3 Определение тяговых сил для каждой из передач

1.9.4 Определение силы сопротивления воздуха

1.9.5 Определение силы дорожного сопротивления

1.10 Динамическая характеристика автомобиля

1.11 Разгон автомобиля

1.12 Время и путь разгона автомобиля

1.13 Мощностной баланс

1.14 Топливная экономичность

2. Расчет подвески

2.1 Жесткость подвески

2.2 Выбор потребного хода подвески

2.3 Продольная и боковая жесткость подвески

2.4 Угловая жесткость подвески

2.5 Демпфирование в подвеске

Введение и постановка задачи

Основными устройствами, защищающими автомобиль от динамических воздействий дороги и сводящими колебания и вибрации к приемлемому уровню, являются подвеска и шины.

Многолетний опыт показывает, что неровности дороги и вызываемые ими колебания кузова и колес автомобиля ведут, как правило, к ухудшению всех его эксплуатационно-технических качеств и к тем большему, чем хуже качество дороги.

Можно считать, что на дорогах с неровной поверхностью снижается производительность автомобиля вследствие уменьшения скоростей движения и увеличения простоев, возрастают расходы на техническое обслуживание и ремонты. Кроме этих прямых потерь есть и косвенные, вызванные, в частности, слабым использованием сети дорог с неровной поверхностью. Прямые и косвенные потери от эксплуатации различных автомобилей и автопоездов на дорогах с неровной поверхностью исчисляются значительными денежными суммами.

Есть два пути уменьшения этих потерь - строительство дорог с усовершенствованным покрытием и улучшение качества подвески. Оба направления дополняют друг друга, так как строительство дорог - процесс длительный и дорогостоящий. Кроме того, всегда требуется некоторое количество автомобилей повышенной и высокой проходимости, которым необходима совершенная подвеска.

Подвеской автомобиля называют совокупность устройств, связывающих колеса с рамой (кузовом) и предназначенных для уменьшения динамических нагрузок, передающихся автомобилю вследствие неровной поверхности дороги, а также обеспечивающих передачу всех видов сил и моментов, действующих между колесом и рамой (кузовом).

Разнообразные силы взаимодействия колеса и дороги можно свести к трем составляющим: вертикальной Z, продольной Х, поперечной или боковой У. Передача этих сил и их моментов состоит из трех устройств: упругого, демпфирующего и направляющего.

Упругим устройством на подрессоренную массу передаются вертикальные силы, действующие со стороны дороги, уменьшаются динамические нагрузки и улучшается плавность хода.

Направляющее устройство - механизм, воспринимающий действующие на колесо продольные и боковые силы и их моменты. Кинематика направляющего устройства определяет характер перемещения колеса относительно несущей системы.

Демпфирующее устройство - предназначено для гашения колебаний кузова и колес путем преобразования энергии колебаний в тепловую и рассеивание ее в окружающую среду.

Рис.1 Типы подвесок, классифицированных по различным признакам.

Кроме того задачи повышения плавности хода на автомобильном транспорте становятся актуальней потому как это связано не только с требованиями повышения ресурса динамически нагруженных узлов автомобиля, но и с причиной перемещения центра вопроса в область обеспечения высокой безопасности движения, комфортабельности водителя и пассажиров и защиты их от воздействия высокочастотных колебаний. Особенно это важно для легковых автомобилей, которые, как правило, эксплуатируются при более высоких скоростях, чем грузовые и значительно легче последних, а потому более полно воспринимают неровности дороги. Однако большая номенклатура существующих конструкций подвесок говорит об отсутствии, какой либо универсальной. Более того, зачастую, казалось бы, подходящая конструкция для конкретного типа автомобиля требует доработки, и переработки ввиду различного рода эксплуатационных факторов, морального старения, с учетом возможности дальнейшей модернизации, с целью повышения ресурса и уменьшения нагрузок на её детали и узлы.

Таким образом, подвеска должна отвечать следующим требованием:

обеспечивать высокую плавность хода автомобиля;

обладать высокой динамической энергоемкостью;

эффективно гасить колебания кузова и колес автомобиля при движении;

обеспечивать правильную кинематику управляемых колес автомобиля;

иметь минимальную массу неподрессоренных частей.

Широкое распространение на заднеприводных автомобилях получила двухрычажная независимая подвеска. Она способствует высокой плавности хода, является простой в изготовлении, надежной в работе.

Целью настоящей работы является тяговый расчет автомобиля с заданными параметрами, проектирование подвески для этого автомобиля использую существующий аналог.

1. Тяговый расчет

1.1 Исходные данные

Тип автомобиля – легковой. Тип привода – задний. Класс автомобиля – 2. Число мест - пп = 5. Снаряжённая масса автомобиля - mо = 1045 кг. Масса одного пассажира - mп = 75 кг. Масса багажа - mб = 10 кг. Максимальная скорость движения - Vmax = 165 км/ч или 45,8 м/с. Коэффициент сопротивления качению fk = 0,011. Максимальный подъем, преодолеваемый на 1-й передаче ?max = 0,27. Лобовая площадь - Аа = 2,05 м?.

1.2 Определение полной массы автомобиля

1.3 Определение нагрузки на колеса

 мм - высота профиля шины

 мм - посадочный диаметр

1.5 Определение статического радиуса данной шины

 - статический радиус, где  - коэффициент вертикальной деформации.

1.6 Определение КПД трансмиссии

k - число пар цилиндрических шестерней на высшей передече, l - число пар конических шестерней, m - количество карданных шарниров

1.7 Определение параметров двигателя

1.7.1 Коэффициент сопротивления качению при максимальной скорости

Для легковых автомобилей, коэффициент суммарного сопротивления назначают равным коэффициенту качения при максимальной скорости.

1.7.2 Определение мощности двигателя на различных режимах

 - значение частоты вращения коленчатого вала

1.7.3 Определение эффективного крутящего момента двигателя

Следует изумляться смекалке и изворотливости "кухонных конструкторов", как их порой называли, которые при жестких ограничениях, заданных техническими требованиями к самоделкам, получали желаемые результаты. Переход на модель "2108" не означал смерть другим семействам -- она дополняла их, и в течение последующих лет на конвейерах сосуществовали машины всех трех поколений (2101-2106, 2105-2107 и 2108). Необычной была не только конструкция ВАЗ-2108 с передними ведущими колесами и обусловленными таким приводом характеристиками управляемости.

Содержание работы

1.Введение…………………………………………………………………………………
2.Назначение устройства…………………………………………………………………
3.Устройство……………………………………………………………………………..
4.Техническое обслуживания и ремонт авто………………………………………..
5.Техническое обслуживания и регулировка
6.Расчет себе стоимости продукции………………………………………………….
7.Охрана окружающей среды автомобиля……………………………………
8.Техника безопасности автомобиля………………………………………….
9.Пожарная безопасность при проведения автослесарных работ………………..
10.Заключение………………………………………………………………………
11.Список литературы……………………………………………………………..

Содержимое работы - 1 файл

диплом передняя подвеска легкого автомобиля.rtf

  1. Введение………………………………………………………… ………………………
  2. Назначение устройства…………………………………………………… ……………
  3. Устройство…………………………………………………… ………………………..
  4. Техническое обслуживания и ремонт авто………………………………………..
  5. Техническое обслуживания и регулировка
  6. Расчет себе стоимости продукции………………………………………………….
  7. Охрана окружающей среды автомобиля……………………………………
  8. Техника безопасности автомобиля………………………………………….
  9. Пожарная безопасность при проведения автослесарных работ………………..
  10. Заключение…………………………………………………… …………………
  11. Список литературы…………………………………………………… ………..

В целом, модели ВАЗ-2105 и ВАЗ-2107 стали заметным шагом вперед как по комфорту, так и по безопасности. Но главным новшеством завода стала первая в истории отечественного автомобилестроения серийная переднеприводная модель ВАЗ-2108, к которой завод шел много лет. Новая компоновочная схема с синхронными шарнирами в приводе передних колес, передняя подвеска "Макферсон" свечного типа и задняя, так называемая "полунезависимая" подвеска требовали доводки руками искушенных специалистов. Сотрудничество с немецкой фирмой "Порше" принесло желанные результаты, и ВАЗ, благодаря этому, избежал многих "детских болезней" своей конструкции.

Следует изумляться смекалке и изворотливости "кухонных конструкторов", как их порой называли, которые при жестких ограничениях, заданных техническими требованиями к самоделкам, получали желаемые результаты. Переход на модель "2108" не означал смерть другим семействам -- она дополняла их, и в течение последующих лет на конвейерах сосуществовали машины всех трех поколений (2101-2106, 2105-2107 и 2108). Необычной была не только конструкция ВАЗ-2108 с передними ведущими колесами и обусловленными таким приводом характеристиками управляемости. Необычным было поперечное расположение силового агрегата и связанных с ним особенностей внешнего оформления машины. Не все автомобилисты сразу высоко оценили новый стайлинг ВАЗ-2108. Иные даже придумали автомобилю прозвище "зубило". Но как бы там ни было, главный конструктор ВАЗа Г. К. Мирзоев и главный дизайнер М. В. Демидовцев совершили прорыв -- дали, наконец, стране, пусть с независящим от них опозданием, автомобиль европейского класса. Пока ВАЗ-2108 для большинства читателей этой книги обыденная, хорошо знакомая машина. Ее историческую роль они оценят намного позже.

  1. Техническое обслуживание и ремонт независимой подвески автомобиля ВАЗ - 2108
    1. Назначение и устройство

    Подвеской автомобиля называется совокупность устройств, обеспечивающих упругую связь между несущей системой и мостами или колёсами автомобиля, уменьшение динамических нагрузок на несущую систему и колёса, и затухание их колебаний, а также регулирование положения кузова автомобиля во время движения. Подвеска, являясь промежуточным звеном между кузовом автомобиля и дорогой, должна быть лёгкой и наряду с высокой комфортабельностью обеспечивать максимальную безопасность движения. Для этого необходимы точная кинематика колёс, высокая информативность управления (не только рулевого), а также изоляция кузова от дорожных шумов и жесткого качения радиальных шин (особенно с низким профилем). Кроме того, надо учитывать, что подвеска передаёт на кузов силы, возникающие в контакте колеса с дорогой, поэтому она должна быть прочной и долговечной. Применяемые шарниры должны легко поворачиваться, быть мало податливыми и вместе с тем обеспечивать шумоизоляцию кузова. Рычаги должны передавать силы практически во всех направлениях, а также тяговые и тормозные моменты, и быть при этом не слишком тяжелыми. Упругие элементы при эффективном использовании материалов должны быть простыми и компактными, и допускать достаточный ход подвески.

    Основными требованиями, предъявляемыми к подвеске, являются следующие:

    • упругая характеристика подвески должна обеспечивать высокую плавность хода и отсутствие ударов в ограничители хода, противодействовать кренам при повороте, "клевкам" при торможении и разгоне автомобиля;
    • кинематическая схема должна создать условия для возможного малого изменения колеи и углов установки колёс, соответствие кинематики колес кинематике рулевого привода, исключающее колебания управляемых колес, вокруг оси поворота;
    • оптимальная величина затухания колебаний кузова и колес;
    • надежная передача от колес кузову или раме продольных и поперечных усилий и моментов;
    • малая масса элементов подвески и особенно неподрессоренных частей;
    • достаточная прочность и долговечность деталей подвески и особенно упругих элементов, относящихся к числу наиболее нагруженных частей подвески.
      1. Неисправности, их причины и способы устранения

      Рассмотрим некоторые из возможных неисправностей независимой подвески автомобиля ВАЗ -2108.

      Шум и стук в подвеске при движении автомобиля ваз 2108
      Неисправны стойки подвески Замените или отремонтируйте стойки
      Ослабли болты, крепящие штангу стабилизатора поперечной устойчивости к кузову. Износ резиновых подушек растяжек или штанги Подтяните болты, замените изношенные подушки
      Ослабло крепление верхней опоры стойки подвески к кузову Подтяните гайки крепления верхней опоры
      Осадка, разрушение резинового элемента опоры стойки Замените резиновый элемент опоры стойки
      Износ сайлентблоков рычагов подвески, растяжек или стоек штанги стабилизатора Замените сайлентблоки
      Износ шарового шарнира рычага подвески Замените шаровой шарнир
      Осадка или поломка пружины подвески Замените пружину
      Разрушение буфера хода сжатия Замените буфер
      Большой дисбаланс колес Отбалансируйте колеса
      Подтекание жидкости из стойки (амортизатора задней подвески)
      Износ или разрушение сальника штока Замените сальник
      Забоины, задиры на штоке, повреждение хромового покрытия Замените изношенный или поврежденный шток и сальник
      Усадка или повреждение уплотнительного кольца корпуса стойки (резервуара амортизатора) Замените кольцо
      Частые "пробои" подвески
      Осадка пружины подвески Замените пружину
      Не работает стойка (амортизатор задней подвески) Замените или отремонтируйте стойку (амортизатор задней подвески)
      Увеличенный зазор в шаровом шарнире
      Износ трущихся поверхностей деталей шарового шарнира в результате загрязнения, вызванного негерметичностью или повреждением чехла Замените шаровой шарнир

      В нашей стране принята планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей, регламентированная "Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта", которая представляет собой совокупность средств, нормативно-технической документации и исполнителей, необходимых для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава. Данной системой предусматривается обеспечение работоспособного состояния подвижного состава автомобильного транспорта путем проведения планово-предупредительных работ по его техническому обслуживанию и ремонту. Планово-предупредительный характер системы технического обслуживания и ремонта определяется плановым и принудительным (через установленные пробеги или промежутки времени работы подвижного состава) выполнением контрольно-диагностических операций с последующим выполнением по потребности необходимых работ.

      "Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта" регламентируются виды и режимы технического обслуживания и ремонта с учетом условий эксплуатации автомобилей. Под режимом технического обслуживания понимают его периодичность, перечень выполняемых при этом работ и их трудоемкость.

      Техническим обслуживанием является комплекс операций по:

      • поддержанию подвижного состава в работоспособном состоянии и надлежащем виде;
      • обеспечению надежности, экономичности работы, безопасности движения, защите окружающей среды;
      • уменьшению интенсивности ухудшения параметров технического состояния, отказов и неисправностей, а также выявлению их с целью своевременного устранения.

      Техническое обслуживание является профилактическим мероприятием, проводимым принудительно в плановом порядке. Ежедневное техническое обслуживание включает уборку и мойку автомобиля, контроль технического состояния систем и механизмов, от которых зависит безопасность движения (рулевого управления, тормозных систем, приборов освещения и сигнализации), заправку топливом, контроль уровня масла и охлаждающей жидкости в двигателе, а также уровня тормозной жидкости в бачках рабочей тормозной системы и гидропривода сцепления.

      Первое техническое обслуживание дополнительно к работам ЕО включает контрольно-диагностические, крепежные, смазочные и регулировочные работы с целью предупреждения случайных отказов до очередного технического обслуживания, экономии топлива и других эксплуатационных материалов, а также уменьшения загрязнения окружающей среды.

      Второе техническое обслуживание дополнительно к работам ТО-1 включает контрольно-диагностические и регулировочные работы, связанные с частичной разборкой составных частей автомобиля, их снятием и проверкой на специальном оборудовании.

      Периодичность, перечни и порядок выполнения работ по ТО приводятся в заводских инструкциях по эксплуатации и сервисных книжках, прилагаемых к автомобилю при продаже.

      Регламентируемая "Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта" периодичность выполнения ТО-1 и ТО-2 на предприятиях автомобильного транспорта для легкового автомобиля составляет соответственно 4000 и 16000 км пробега для I категории условий эксплуатации для умеренного климатического района.

      Сезонное техническое обслуживание проводят 2 раза в год с целью подготовки автомобиля к эксплуатации в холодное или теплое время года, совмещая его с очередным техническим обслуживанием, обычно с ТО-2.

      При каждом техническом обслуживании передней подвески, а также при ремонте передней подвески автомобиля ваз 2108, следует обязательно проверять состояние защитных чехлов шаровых шарниров подвески, обращая особое внимание на отсутствие механических повреждений чехлов шаровых шарниров подвески. Выясните, нет ли на деталях передней подвески трещин или следов задевания о дорожные препятствия или кузов, деформации рычагов, растяжек, штанги стабилизатора и стоек штанги стабилизатора, деталей передка кузова в местах крепления узлов и деталей передней подвески. Деформация деталей передней подвески и прежде всего растяжек и деталей передка кузова нарушает углы установки колес и не позволяет произвести регулировку развал - схождения. Проверьте на автомобиле состояние сайлентблоков, резиновых подушек, шаровых шарниров передней подвески, состояние (осадку) верхних опор телескопических стоек подвески. Сайлентблоки и резиновые подушки подлежат замене при разрывах и одностороннем выпучивании резины и при подрезании их торцовых поверхностей.

      Для проверки на автомобиле ваз 2108 состояния шарового шарнира передней подвески снимите колесо и замерьте расстояние между нижним рычагом и тормозным диском. Если при покачивании подвески это расстояние увеличивается более чем на 0,8 мм, шаровой шарнир требует замены.

      Ремонтом является комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния, ресурса и обеспечения безопасности работы подвижного состава и его составных частей. Ремонт выполняется как по потребности после появления соответствующего неисправного состояния, так и принудительно по плану, через определенный пробег или время работы автомобиля.

      Читайте также: