СУЩЕСТВУЮЩИЕ ТИПЫ ПОДВЕСКИ И ПОВЫШЕНИЯ ПЛАВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ

АННОТАЦИЯ

В статье представлен анализ подвески и ее особенности обеспечения плавности движения автомобиля.

Ключевые слова: подвески, амортизация, плавность движения, тормозная система, автомобиль.

Подвеской автомобиля – это система устройств, которая обеспечивает упругую связь между несущей совокупностью и мостами или колёсами движущего средства, при этом она способствует уменьшению динамических нагрузок, которые воздействуют на несущую систему и непосредственно на колёса, и затухание их колебаний [1] . Также данная составляющая влияет на регулирование положения кузова машины в момент движения. Главными составляющими элементами подвески являются: упругий элемент, который включает в себя стабилизатор поперечной устойчивости; амортизатор или так называемое «гасящее устройство» и направляющее устройство.

Стабилизирующее устройство способно уменьшить боковой крен и поперечные угловые колебания кузова машины [2] .

Амортизатор или «гасящее устройство» обеспечивает гашение вертикальных колебаний всей несущей системы, которые возникаю вследствие возмущающего воздействия дорожного полотна. Самыми популярными являются амортизаторы одностороннего действия, создающие сопротивление и позволяющие гасить колебания на ходе отбоя.

Направляющее устройство способно обеспечивать нормальное восприятие и передачу тяговых, тормозных, а также поперечных сил, которые возникают во время поворота, от колёс к кузову.

Подвеска способна разделить всю массу автомобиля на две составляющие: подрессоренную и неподрессоренную. Подрессоренная масса - это суммарная масса несущей системы, а также всех находящихся на ней составляющих компонентов, неподрессоренная масса – это масса мостов, а также колёс вместе с шинами.

Во время движения по неровному дорожному полотну, подрессоренные составляющие машины колеблются с низкой частотой (от 60 до 150 мин^-1 ), а неподрессоренные — с высокой чистотой (от 350 до 650 мин^-1 ) [3] .  

Подвеска автомобиля имеет четыре главных устройства (устно пояснить необходимость в каждом элементе и после изображения записать определение):

Рисунок 1. Схемы подвески (а) и стабилизатора (б) поперечной устойчивости

1. направляющий – определяет характер перемещения колеса относительно кузова и передаёт усилия и моменты между ними;

2. упругий – снижает динамическое взаимодействие колеса с кузовом и исключает копирование кузовом неровностей дороги и улучшает плавность хода автомобиля;

3. гасящий – снижает амплитуду колебаний кузова автомобиля, и приводит к их затуханию;

4. стабилизирующий (уменьшает боковой крен и поперечные колебания кузова автомобиля) [4] .

Рисунок 2. Классификация подвесок

Таблица 1.

 Кинематические схемы различных типов подвесок [2]

Плавность хода – это одно из характеристик машины, которая позволяет защищать перевозимых особ и груз от воздействия неровностей дорожного полотна. Смягчая толчки и удары от неровностей дорожного полотна, подвеска способна обеспечивать возможность движения машины без какого-либо дискомфорта как для пассажиров, так и для груза [5] .

Определение типа упругого элемента совершается конструктивной схемой самой подвески, а также требованиями компактности и снижения массы.

Металлические упругие элементы:

– листовые рессоры;

– спиральные пружины;

– торсионы [6] .

Для типа подвесок «зависимые» зачастую используют рессоры, а для типа подвесок «независимы» – используют пружины и торсионы. Рассмотрим их особенности.

1. Листовые рессоры (состоят из собранных вместе отдельных листов выгнутой формы)

+ простая технология изготовления; выполняют функции упругого, направляющего и гасящего элементов;

– высокая металлоемкость (энергия, которая запасается единицей объема листовой рессоры, в четыре раза меньше, нежели у пружин и торсионов), межлистовое трение (оказывает негативное влияние на долговечность: из-за этого участились случаи технических неисправностей листов из-за микротрещин, которые возникают при межлистовом трении) [3] .  

Проектирование листовых рессор При проектировании рессоры одним из основных условий является обеспечение равного сопротивления изгибу по всей ее длине. Такими свойствами обладает одноплечая однолистовая рессора равного сопротивления.

Серьга имеет небольшой уклон (без нагрузки около 5º), чтобы исключить ее отклонение в другую сторону. По мере увеличения нагрузки серьга отклоняется, увеличивается горизонтальная составляющая силы действующая вдоль оси серьги растягивающая коренной лист, тем самым повышая его жесткость.

Одним из основных недостатков рессор является недостаточная долговечность. Это объясняется большим межлистовым трением и сложным напряженным состоянием, так как рессора воспринимает вертикальные, продольные и боковые усилия и их моменты.

Для повышения сопротивления усталости рессор поверхности листов подвергают дробеструйной обработке, что создает в поверхностном слое предварительные напряжения сжатия и уменьшает дефекты на поверхности листа, влияющие на сопротивление усталости.

2. Пружины

Пружины подвески изготавливают из стального прутка круглого сечения. Нашли применение спиральные (витые) цилиндрические, конические и бочкообразные пружины.

+ высокая энергоемкость, простота;

– необходимость иметь автономное направляющее устройство (витые пружины воспринимают только вертикальные нагрузки и не могут передавать продольные и поперечные усилия), что усложняет конструкцию подвески в целом [6] .

3. Торсионы

По расположению торсионы могут быть продольные и поперечные, а по сечению: круглые, пластинчатые, составные и др.

+ высокая энергоемкость, простота, компактность;

– необходимость иметь автономное направляющее устройство, что усложняет конструкцию подвески в целом, трудность термической обработки [2] .

Подведя итог, можно сделать вывод, что подвеской называется совокупность устройств, осуществляющих упругую связь колес с несущей системой автомобиля (рамой или кузовом), обеспечивает плавность хода, повышает безопасность движения, а также регулирует положения кузова автомобиля.

Плавность хода – это одно из характеристик машины, которая позволяет защищать перевозимых особ и груз от воздействия неровностей дорожного полотна. Смягчая толчки и удары от неровностей дорожного полотна, подвеска способна обеспечивать возможность движения машины без какого-либо дискомфорта как для пассажиров, так и для груза [4] .

Список литературы:

1. Володин П.Р. Особенности подвески автомобилей и их основные характеристики Учебное пособие для студентов высших учебных заведений [Текст]- Москва: Колос, 2017. - 124 с.: ил.
2. Мазур Р.А. Особенности амортизации автотранспортных средств. Учебное пособие [Текст]. – Москва: Транспорт, 2015. – 88 с.: ил.
3. Богатырев П.Р. Технические характеристики составляющих автомобилей. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений [Текст]- Москва: Колос, 2016. - 496 с.: ил.
4. Вахламов В.К. Автомобили: Теория и конструкция автомобиля и двигателя. / В.К. Вахламов, М.Г. Шатров, А.А. Юрчевский // Учебник для студеческих. учреждений среднего профессионального образования [Текст]. Под редакцией А.А. Юрчевского. – Москва: Издательский центр «Академия», 2017. – 816 с.
5. Ревин А.А. Модель для исследования влияния технического состояния РТС на тормозную динамику легкового автомобиля. / А.А. Ревин, А.М. Аванесян // Известия ВолгГТУ. Серия «Наземные транспортные системы», выпуск 4 [Текст]. Волгоград.: ВолГТУ, 2017. - №12(85), с.115-117.
6.   Загорный П.Н. Технические характеристики отечественных и зарубежных легковых автомобилей. Учебное пособие [Текст]. – Москва: Транспорт, 2016. – 183 с.: ил.