Детали подвески автомобиля
Основные упругие элементы (пружины, рессоры) удерживают кузов автомобиля на одном уровне, обеспечивая упругую связь автомобиля с дорогой. Поэтому данные автозапчасти играют важную роль в конструкции любого автомобиля. В процессе эксплуатации упругость пружин меняется вследствие старения металла или из-за постоянной перегрузки, что приводит к ухудшению характеристик автомобиля: уменьшается высота дорожного просвета, изменяются углы установки колёс, нарушается симметричность нагрузки на колёса.
Рессора – вид амортизирующего устройства автомобиля и другой техники,
передающий нагрузку кузова на ходовые тележки, колёса, гусеницы, лыжи,
полозья и т.п. и смягчающий толчки и удары при прохождении по
неровностям пути. Рессоры разделяют на: металлические, гидравлические,
пневматические. Наибольшее распространение получили металлические
рессоры: листовые, торсионные, пружинные. Листовая рессора состоит из
пакета стальных закалённых листов различной длины, соединённых хомутами.
Хомуты опираются на ходовые элементы транспортных машин и предохраняют
листы от относительного бокового смещения, а свободные концы листов
шарнирно закрепляются на кузове машины через серьги, ушки или
специальные подвески. Листовая рессора работает на изгиб, как упругая
балка. Для уменьшения рабочих напряжений листам придают изогнутую форму.Пружинная рессора имеет одну или несколько пружин (цилиндрических, конических, параболоидных или тарельчатых), расположенных одна в другой или одна над другой. Пружинные рессоры часто сочетают с листовыми, например в ж.-д. подвижном составе. Пружинные рессоры более чувствительны к изменениям нагрузки, а листовые рессоры лучше гасят колебания.
В гидравлических рессорах жидкость перетекает из одной полости цилиндра в другую через калиброванные отверстия. В пневматических рессорах, кроме того, могут использоваться упругие свойства газа или воздуха.
Демпфирующий элемент гасит колебания кузова, вызванные неровностями дороги и инерционными силами и, следовательно, уменьшает их влияние на пассажиров и груз. Он также препятствует колебаниям неподрессоренных масс (мосты, балки, колёса, шины, оси, ступицы, рычаги, колёсные тормозные механизмы и т.п.) относительно кузова, улучшая тем самым контакт колеса с дорогой.
Амортизаторы, как демпфирующий элемент современной подвески, получили наибольшее распространение в силу сочетания эффективности в работе, надёжности и технологичности изготовления.
Основной функцией амортизатора является гашение колебаний в подвеске, обеспечение надёжного контакта колеса с дорогой, комфорта и безопасности.
Для выполнения своей функции амортизатор должен поглощать определённое количество энергии колебаний, или, если точнее, то не поглощать, а преобразовывать её в тепловую. Количество поглощаемой энергии зависит от массы автомобиля, жёсткости пружины, частоты колебаний и конструкции амортизатора.
Работа амортизаторов основывается на двух основных свойствах жидкости: её несжимаемости и вязкости.
Демпфирование колебаний амортизатора осуществляется за счет гидравлического сопротивления, оказываемого жидкостью при проходе через клапанную систему. На ходе сжатия амортизатора жидкость перетекает из подпоршневой в надпоршневую полость, а объем жидкости, вытесненный частью вошедшего в нее штока, перетекает в наружный резервуар. При отбое все происходит в обратном порядке. Силы сопротивления амортизатора создаются и регулируются клапанами сжатия и отбоя, а перепускные клапаны позволяют жидкости перетекать только в заданном направлении.
Производимые в мире амортизаторы делятся на две основные группы:
Гидравлические (или масляные)
Гидропневматические (или газонаполненные)
Которые в свою очередь делятся на двухтрубные и однотрубные:
1. Давление газа, передаваемое жидкости через разделительный поршень, полностью исключает ее кавитацию и вспенивание, это обеспечивает стабильность сопротивления амортизатора.
2. Газ под давлением служит дополнительным упругим элементом подвески. Несмотря на то, что сила упругости газа намного меньше, чем у пружины, газ сжимается только после ее сжатия, вместе с амортизатором. Так что характеристика упругости газа фактически прибавляется к упругости пружины.
3. Почти вся кинетическая энергия колебаний автомобиля превращается в амортизаторах в тепловую. Теплоту надо отводить, и в однотрубном амортизаторе это делается эффективнее, что способствует улучшению его характеристик.
4. При том же наружном диаметре амортизатора площадь поршня у однотрубной конструкции больше, чем у двухтрубной, это позволяет эффективнее гасить колебания любой частоты.
5. Однотрубный амортизатор после длительного хранения в любом положении всегда готов к установке на автомобиль, тогда как двухтрубный после хранения в горизонтальном положении требует прокачки перед установкой.