Конструктивные особенности независимых подвесок колес отечественных олдтаймеров

В конструктивном плане наибольший интерес вызывает независимая подвеска передних управляемых колес легковых автомобилей, которая имеет следующие основные преимущества:

  • 1) уменьшение массы неподрессоренных частей, что уменьшает удары при встрече колес с неровностью дороги;
  • 2) независимость перемещения каждого из колес, что уменьшает колебания кузова при езде по неровной дороге, а в управляемом мосту способствует устранению колебаний передних колес;
  • 3) допустимые конструкцией подвески большие отклонения колес при низком расположении рамы позволяет применять весьма мягкие пружины (в подвеске мостов величина колебания колес ограничивается расстоянием между мостом и лонжеронами или размещенными на них агрегатами, которые из условия устойчивости автомобиля располагаются возможно ниже).

Эти преимущества объясняют широкое применение независимой подвески на современных легковых автомобилях.

Наибольшее распространение в качестве упругого элемента в независимых подвесках получили витые пружины и торсионы.

Конструкции независимых подвесок колес весьма разнообразны (рис. 3.9). В зависимости от характера перемещения колес подвески можно разбить на три группы, схемы которых приведены на рис. 1.45.: А - с вертикальным размещением колеса; Б - с качанием колеса на рычаге в поперечной плоскости автомобиля; В - с качанием колеса на рычаге в продольной плоскости автомобиля.

Схемы основных типов независимой подвес

Рис. 3.9. Схемы основных типов независимой подвес

Подвеска с вертикальным перемещением колеса («свечная подвеска») (рис. 3.10) дает возможность цапфе каждого колеса перемещаться вертикально по трубчатой направляющей, жестко укрепленной на лонжероне. Такое устройство подвески при применении ее к управляемым колесам позволяет сохранить постоянным угол наклона оси шкворня поворотной цапфы и ширину колеи, что благоприятно сказывается на управляемости и устойчивости автомобиля.

Подвеска с качанием колеса на рычаге в поперечной плоскости автомобиля. По характеру связи колеса и подрамника данные подвески можно разбить на две подгруппы: 1) подвески на одном рычаге и 2) подвески на двух рычагах.

Подвеска колеса на одном рычаге имеет существенный недостаток, состоящий в том, что при наезде на препятствие колесо наклоняется на значительный угол, в связи с чем изменяется ширина колеи, что вызывает боковое скольжение, ухудшающее сцепление с грунтом и облегчающее занос автомобиля. Боковое скольжение увеличивает также износ резины, однако при достаточно мягкой шине и незначительной величине изменения колеи последнее может быть поглощено боковой деформацией шины. В связи с этим независимая подвеска на одном рычаге применялась редко и только для неуправляемых колес.

Независимая «свечная» подвеска переднего управляемого колеса

Рис. 3.10. Независимая «свечная» подвеска переднего управляемого колеса

Подвеска на двух рычагах применяется для всех колес и может быть двух типов: с равноплечными рычагами (параллелограм) (рис. 3.11,а) и с неравноплечными рычагами (трапеция) (рис. 3.11,6).

Схема подвески колеса на двух рычагах

Рис. 3.11. Схема подвески колеса на двух рычагах: а) с равноплечными рычагами; б) с неравноплечными рычагами

При равноплечных рычагах при подъеме и опускании колеса наклон плоскости колеса, а следовательно, и оси шкворня поворотной цапфы остается постоянным; стабилизация управляемых колес не нарушается. Изменение ширины колеи при этой конструкции не устраняется.

При подвеске с неравноплечными рычагами (рис. 3.12) подбором длины плеч рычагов добиваются незначительного наклона оси шкворня, мало отражающегося на управляемости при одновременном незначительном изменении ширины колеи, которое может поглощаться дефлрмацией шины, не вызывая ее скольжения. Такая подвеска использовалась на автомобиле М-20 и состояла из неравноплечных рычагов 7 и 2, шарнирно связанных с кулаком 3, на шкворне 4 которого сидит поворотная цапфа колеса. Рычаги выполнены вильчатой формы и имеют широко разнесенные на раме опорные шарниры для передачи тормозных усилий и моментов. Осью качания верхнего рычага является валик 2 гидравлического амортизатора.

Подвеска переднего колеса автомобиля М-20 «Победа»

Рис. 3.12. Подвеска переднего колеса автомобиля М-20 «Победа»

Витая пружина размещена на штампованной опоре нижнего рычага и верхним концом опирается на лонжерон подрамника. Два резиновых буфера ограничивают перемещение рычагов и смягчают удары о раму в крайних положения.

Подвеска с качанием колеса на рычаге в продольной плоскости автомобиля характеризуется тем, что колея автомобиля при колебании колес остается всегда постоянной. Эта подвеска также может быть представлена двумя типами: на одном рычаге и на двух рычагах. Наиболее часто в такой подвеске в качестве упругого элемента используется торсион, а сама конструкция не требует специальных шарниров или упругих сочленений.

Подвески на двух рычагах (рис. 3.13) образуют шарнирный параллелограмм, при котором угол наклона шкворня назад остается неизменным, что позволяет применять подобную подвеску для управляемых колес.

Подвеска колеса на двойном рычаге автомобиля ІІсІР

Рис. 3.13. Подвеска колеса на двойном рычаге автомобиля ІІсІР

Поворотная цапфа шарнирно связана с двумя одинаковыми качающимися рычагами 1, образующими параллелограм. Рычаги своими осями вставлены во втулки трубчатых поперечин 2 рамы. Внутри поперечин размещены стержни торсиона, составленного из нескольких стальных листов прямоугольного сечения. Концы стержней связаны с рычагами 1 и поперечинами рамы.

Специфическая схема рычажной подвески, которая обеспечивает постоянство обоих углов наклона шкворня при неизменной ширине колеи, широко использовалась в подвеске колес малолитражных автомобилей типа «Москвич-401», Опель-Кадет и Опель-Олимпия (рис. 3.14).

Передняя ось 3 имеет отогнутые назад кулаки, в которых жестко закреплены шкворни 1 поворотных цапф 2, имеющих пустотелую трубчатую конструкцию. В гнездах цапфы 2 установлен на подшипниках валик качающегося рычага 4 подвески с осью для ступицы колеса; второй рычаг 5 образует с рычагом 4 шарнирный параллелограм.

Общий вид подвески передних коле автомобиля «Москвич-401»

Рис. 3.14. Общий вид подвески передних коле автомобиля «Москвич-401»

Внутри пустотелой цапфы 2 установлена витая пружина, в которую упирается кулак валика. Передняя ось скреплена с подрамником кузова, поэтому положение шкворня поворотной цапфы неизменно и не зависит от положения колеса. При повороте цапфы она вместе с колесом и рычагами 4 и 5 поворачивается как одно целое около неподвижного шкворня. При перемещении колеса вверх качается рычаг 4, и его валик, повернувшись, нажмет кулаком на пружину, смягчая толчок; положение цапфы и ширина колеи при этом не изменяются.

Подвеска типа Макферсон (рис. 3.5) представляет улучшенный вариант подвески на двойных рычагах. В отличие от нее она имеет один поперечный рычаг, установленный внизу. В связи с отсутствием верхнего рычага высоко расположены шарниры крепления стойки, которые одновременно являются и поворотным устройством. И местом крепления амортизаторов. Для обеспечения надежной работы подвески диаметр штока амортизатора должен быть не менее 20 мм.

Передняя подвеска типа Макферсон

Рис. 3.5. Передняя подвеска типа Макферсон:

1 - шина; 2 - обод колеса; 3 - шаровой шарнир; 4 - поперечный рычаг; 5 - защитный чехол; 6 -полуось; 7- шарнир рулевой тяги; 8 - защитный чехол рулевой тяги; 9- телескопическая стойка с гидроамортизатором; 10- гайка крепления телескопической стойки; 11- верхняя опора; 12 - буфер сжатия; 13 - шток; 14 - цилиндрическая пружина; 15 -защитный колпачок; 16- гайка крепления ступицы; 17- тормозная колодка; 18 - тормозной барабан; А - отрицательное плечо обкатки

Интересна подвеска такого же типа, у которой вместо упругого элемента типа пружины применен торсион.

Недостатком подвески типа Макферсон является ухудшение возможности регулировки развала колес по сравнению с подвеской на двойных поперечных рычагах.

В поворотных цапфах передней подвески всегда имеются угловые перекосы, и, следовательно, необходимо устанавливать шарнир специальной конструкции, позволяющий осуществлять поворот цапфы при перекосе. Наибольшее распространение на раритетных автомобилях получили шаровые шарниры с вкладышами. Первоначально применяли стальные вкладыши, которые стали вытесняться пластмассовыми, не требующими смазки в процессе эксплуатации. Прямой несущий шаровой шарнир (рис. 3.16) может воспринимать силы, действующие во всех направлениях. Корпус шарнира прикреплен к рычагу, а шаровой палец - к поворотной цапфе.

Прямой несущий шаровой шарнир

Рис. 3.16. Прямой несущий шаровой шарнир:

1 - пластмассовый вкладыш; 2 - корпус шарнира; 3 - пружинное кольцо; 4 - запорное кольцо; 5 - резиновый чехол; 6 - распорная втулка; 7 - палец шарнира.

Конструкция независимой подвески задних колес с качающимися полуосями системы De Dion использовалась на автомобилях фирмы Хорьх модели 853 (рис. 3.17).

Подвеска разрезного заднего моста с качающимися полуосями (De Dion) автомобиля Хорьх мод. 853

Рис. 3.17. Подвеска разрезного заднего моста с качающимися полуосями (De Dion) автомобиля Хорьх мод. 853

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >