Советы автомеханика. Техобслуживание, диагностика, ремонт

Савосин Сергей

На рисунке изображена подвеска заднеприводного автомобиля. Продольные рычаги установлены вдоль оси автомобиля, а шарниры расположены перпендикулярно направлению движения. Продольные рычаги передают момент, а цилиндрические пружины способствуют амортизации вертикальных перемещений колес. При торможении задняя часть автомобиля стремится вниз (т. н. эффект «клевка»), благодаря чему обеспечивается устойчивая управляемость.

При использовании этого варианта конструкции отсутствуют нежелательные изменения колеи и развала колес, конструкция очень компактна по размеру. Чтобы обеспечить вращение в изменяющихся плоскостях, необходимо наличие двух карданных шарниров на полуосях. При сжатии подвески происходит очень незначительное изменение колесной базы.

10. Диагональные рычаги (рис. 5.12).

Рис. 5.12. Диагональные рычаги

Диагональные рычаги устанавливаются под углом к кузову автомобиля. Они передают момент, а цилиндрические пружины способствуют амортизации вертикальных перемещений колес. Требуется только один карданный шарнир для каждой ведущей

полуоси, поскольку, когда подвеска сжата, радиус поворота рычага подвески равен радиусу поворота полуоси. При сжатии подвески возникают очень резкие изменения колеи колес, вследствие чего возрастает износ шин, но «клевок» при торможении небольшой. На поворотах водитель сталкивается с небольшой избыточной поворачиваемостью. Себестоимость этого варианта ниже, чем себестоимость варианта с полуосями переменной длины.

11. Диагональные рычаги с ведущими полуосями переменной длины (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Диагональные рычаги с ведущими полуосями переменной длины

По принципу действия эта подвеска сходна с подвеской, в которой применяются диагональные рычаги с полуосями фиксированной длины, однако полуоси снабжены дополнительным карданным шарниром, чтобы улучшить отслеживание изменения колеи колес. В этом случае сжатие подвески приводит к незначительным изменениям колеи и существенно изменяет развал колес. Недостатком является высокая себестоимость из-за сложной конструкции полуосей, обеспечивающей перемещение подвески.

Из-за инерции на поворотах автомобиль стремится двигаться в прямом направлении. Центробежная сила воздействует на кузов автомобиля и вызывает его крен, что может быть некомфортно для пассажиров. Под действием массы автомобиля сжимаются пружины на внешней стороне поворота и растягиваются пружины на внутренней стороне. Из-за ограничений, имеющихся в рычажных механизмах подвески, трудно поддерживать правильную геометрию колес на сложных поворотах и в сложных дорожных условиях. Для устранения этого недостатка автомобили оборудуют стабилизаторами поперечной устойчивости (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Стабилизатор поперечной устойчивости

Стабилизатор поперечной устойчивости (или просто стабилизатор) – это металлическая упругая штанга, соединяющая противоположные стороны подвески. Штанга работает в качестве торсиона и уменьшает крен кузова автомобиля на поворотах. Стабилизатор закреплен на шасси посредством резиновых опор, позволяющих торсиону поворачиваться относительно шасси. Если подвеска сжимается одновременно на обеих сторонах автомобиля, стабилизатор полностью поворачивается в своих опорах и не оказывает никакого действия.

На повороте кузов автомобиля сжимает подвеску внешнего колеса. Шасси автомобиля также испытывает крен, и внешний конец стабилизатора поворачивается вверх. На стабилизатор действует скручивающая нагрузка. Посредством шарнирных опор стабилизатор передает часть скручивающей силы на противоположное колесо, оттягивая его вверх, внутрь колесной арки. Из-за этого подвеска внутреннего колеса сжимается и значительно уменьшает крен кузова. Такое взаимодействие элементов подвески на двух бортах автомобиля делает движение более жестким. При движении по ухабам обязательно возникает влияние на противоположное колесо, в результате чего автомобиль двигается менее плавно.

Стабилизатор можно устанавливать и на передний, и на задний мост. Передние колеса автомобиля устанавливаются не вертикально и не параллельно друг к другу. Они имеют небольшой развал внутри и некоторое схождение вперед или назад в зависимости от типа привода автомобиля.

Схождение колес – это разница в расстояниях между бортами ободьев колес перед мостом и позади него, измеренная при прямолинейном положении колес. Если расстояние впереди и позади моста одинаковое, схождение колес нулевое. Как правило, у колес бывает положительное схождение (или просто схождение) или отрицательное схождение (или расхождение). Если схождение положительное, расстояние между бортами ободьев перед мостом меньше, чем позади моста. Если схождение отрицательное, расстояние между фланцами ободьев перед мостом больше, чем позади моста.

Нулевое схождение колес желательно для уменьшения напряжений, воздействующих на элементы рулевого управления, однако моменты, возникающие при движении, в переднеприводном автомобиле стремятся сдвинуть передние колеса в направлении друг друга спереди (положительное схождение), а в заднеприводном автомобиле – раздвинуть колеса (отрицательное схождение). Нежелательному отрицательному схождению противодействует положительное схождение и наоборот. На рис. 5.15, 5.16 и 5.17 изображены нулевое, положительное и отрицательное схождение соответственно.

Рис. 5.15. Нулевое схождение

Рис. 5.16. Положительное схождение

Рис. 5.17. Отрицательное схождение

Развал – это угол между плоскостью колеса и перпендикуляром к плоскости дорожного полотна, измеренный в момент, когда колеса направлены прямо вперед (рис. 5.18). В этой конструкции осевая линия колеса вертикальна.

Рис. 5.18. Нулевой развал

Развал колес определяется при взгляде на автомобиль спереди или сзади. На рис. 5.19 изображен положительный развал колес – верхняя часть колеса наклонена наружу. На рис. 5.20 изображен отрицательный развал колес – верхняя часть колеса наклонена внутрь.

Рис. 5.19.

Положительный развал

Рис. 5.20. Отрицательный развал

Усилие, прикладываемое водителем к рулевому колесу, должно преодолевать сопротивление шин для обеспечения поворота по плечу обкатки (рис. 5.21).

Рис. 5.21. Плечо обкатки при нулевом развале

При положительном развале, когда верхняя часть колеса наклонена наружу, плечо обкатки укорачивается, благодаря чему уменьшается влияние сил, воздействующих на колеса, на рулевое управление (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Плечо обкатки при положительном развале

При отрицательном развале, когда верхняя часть колеса наклонена внутрь, плечо обкатки удлиняется, из-за чего возрастает влияние сил, воздействующих на колеса, на рулевое управление (рис. 5.23).

Рис. 5.23. Плечо обкатки при отрицательном развале

5.2.1. Диагностика и техническое обслуживание подвески

Техническое обслуживание и диагностика осуществляются непосредственно на автомобиле, для чего используются специальные стенды. Их существует два типа:

• стенды, создающие длительные колебания колес с переменной частотой (при которых в определенный момент происходит резонанс) и фиксирующие амплитуды при резонансе;

• стенды, создающие кратковременные колебания колес и фиксирующие количество циклов затухания колебаний.

Для стендов первого типа оценочным параметром (рис. 5.24) является амплитуда резонансных колебаний. Если ее значение менее 50 мм (размер А), то амортизаторы находятся в хорошем состоянии, если более 50 мм (размер Б) – амортизаторы необходимо заменить.

Рис. 5.24. Диаграмма стенда первого типа

Для стендов второго типа оценочным параметром является количество циклов затухания колебаний. Если эти колебания составляют один полуцикл (рис. 5.25) – амортизатор исправен, если большее число полуциклов – амортизатор требует замены.

Рис. 5.25. Диаграмма стенда второго типа

При отсутствии специальных стендов для проверки действия амортизаторов передней и задней подвесок установите автомобиль на эстакаду или смотровую канаву и начинайте его раскачивать, нажимая руками поочередно с правой и левой стороны передней и задней части, так, чтобы амплитуда колебаний достигла 30–50 мм. Затем отпустите кузов и наблюдайте за амплитудой колебаний. Если кузов совершает более полутора циклов колебаний, то амортизаторы требуют замены.

При замене амортизаторов рекомендуется также заменить резиновые втулки, буфера, а также защитные чехлы, если они имеют повреждения – это продлит срок службы амортизаторов.

В результате повышенного износа деталей или нарушения регулировки в передней и задней подвесках могут возникать различные неисправности:

• скрипы и стуки;

• увод автомобиля от траектории прямолинейного движения;

• неравномерный и увеличенный износ шин;

• раскачивание автомобиля на ходу;

• скрежет.

Причины шума и стука в передней подвеске при движении автомобиля:

• неисправность амортизаторной стойки подвески;

• ослабление крепления верхней опоры стойки к кузову;

• осадка, разрывы, отслоение резины от корпуса опоры стойки;

• износ шарниров рычагов подвески, стоек стабилизатора;

• износ шарового шарнира нижнего рычага подвески;

• уменьшение жесткости или поломка пружин;

• разрушение буфера хода сжатия;

• ослабление болтов крепления штанги стабилизатора.

Первоначально необходимо проверить подвеску на предмет механических повреждений. Наиболее часто встречающаяся неисправность – поломка пружины подвески. Эту неисправность необходимо устранить незамедлительно, т. к. она может создать аварийную ситуацию. Затем проверьте затяжку всех гаек и болтов передней и задней подвески. Осмотрите амортизаторные стойки на предмет подтекания амортизаторной жидкости.

Увод автомобиля от прямолинейного движения может быть вызван:

• разным давлением воздуха в шинах;

• нарушением регулировки углов установки колес;

• разрушением одной из верхних опор амортизаторных стоек подвески;

• различной жесткостью пружин подвески;

• неодинаковым износом шин;

• повышенным дисбалансом передних колес;

• деформацией рычагов передней подвески;

• заеданием одной или нескольких тормозных колодок при отпущенной педали рабочей тормозной системы.

5.3. Устройство и работа рулевого управления

Рулевое управление служит для поворота передних колес автомобиля во время его движения и состоит из рулевого привода и рулевого механизма. Для того чтобы движение колес автомобиля на повороте происходило без бокового скольжения, управляемые колеса должны поворачиваться на различные углы: внутреннее колесо на больший угол, а внешнее – на меньший.

Рулевой механизм служит для преобразования вращательного движения рулевого колеса в поступательное прямолинейное движение, передаваемое колесам. Для прямолинейного движения нужно преобразовать вращательное движение рулевого колеса в качание рулевой сошки или создать возвратно-поступательное движение рейки рулевого механизма. Помимо этого, рулевой механизм обеспечивает понижающее передаточное число, благодаря которому уменьшается усилие, прикладываемое водителем для управления колесами. Это особенно важно, когда автомобиль неподвижен или медленно двигается и вращение руля максимально затруднено.