Техника транспорта

Направляющие  элементы обеспечивают соединения и передачу сил на кузов автомобиля. Направляющие элементы определяют характер перемещения колес относительно кузова автомобиля. В качестве направляющих элементов используются всевозможные рычаги: продольные, поперечные, сдвоенные и др.

Упругий элемент воспринимает нагрузки от неровности дороги, накапливает полученную энергию и передает ее кузову автомобиля. различают металлические и неметаллические упругие элементы. Металлические упругие элементы представлены пружиной, рессорой и торсионом.

В подвесках легковых автомобилей  широко используются витые пружины, изготовленные из стального стержня круглого сечения. Пружина может иметь постоянную и переменную жесткость. Цилиндрическая пружина, как правило, постоянной жесткости. Изменение формы пружины (применение металлического прутка переменного сечения) позволяет достичь переменной жесткости.

Листовая рессора применяется на грузовых автомобилях.

Торсион представляет собой металлический упругий элемент, работающий на скручивание.

К неметаллическим относятся  резиновые, пневматические и гидропневматические  упругие элементы. Резиновые упругие элементы (буферы, отбойники) используются дополнительно к металлическим упругим элементам.

Работа пневматических упругих элементов основана на упругих свойствах сжатого воздуха. Они обеспечивают высокую плавность хода и

На некоторых внедорожных  автомобилях и автомобилях премиум-класса устанавливается пневматическая подвеска, в которой используются пневматические упругие элементы. Особое место в конструкции подвесок занимает гидропневматическая подвеска, разработанная фирмой Citroen. Конструкция пневматической и гидропневматической подвески построена на известных типах подвесок.

В настоящее время многие автопроизводители оборудуют свои автомобили активной подвеской. Разновидностью активной подвески является т.н. адаптивная подвеска, в которой предусмотрено автоматическое регулирование демпфирующей способности амортизаторов.

9. Назначение и устройство  автомобильной шины. Особенности  конструкции, преимущества и недостатки  радиальных и диагональных шин,  камерных и бескамерных.

 

Автомобильные колёса предназначены  для преобразования вращательного  движения (передаваемого от двигателя  к колесу) в поступательное движение автомобиля. При вращении колеса, за счёт силы сцепления колеса с поверхностью, происходит поступательное движение. При торможении, также участвует  сила сцепления колеса с дорогой, которая при остановленном вращении колеса, останавливает автомобиль. Очевидно, что колёса должны иметь  высокую прочность, что бы выдерживать  нагрузки ускорения, торможения и веса автомобиля. В то же время наружная поверхность колеса должна быть достаточно эластичной, чтобы обеспечивать хорошее  сцепление с дорогой.   Современные автомобильные колёса представляют собой цельнометаллические диски с ободом. В обод диска помещается шина. В центре диска имеются отверстия для крепления колеса на оси вращения. Рисунок  5 Элементы колеса Так как колёса устанавливаются  на оси вращения поверх тормозных  механизмов, то для охлаждения тормозов в дисках колёс делаются вентиляционные отверстия. Автомобильное колесо не должно иметь осевых и торцевых биений. Колесо должно свободно вращаться вокруг центральной оси. Для балансировки свободного вращения колеса на обод устанавливаются балансировочные грузики. От качества колёс зависит  безопасность дорожного движения, устойчивость автомобиля на дороге, расход топлива  автомобилем, его скоростные характеристики. Колесо крепится на оси, в  зависимости от конструкции, при  помощи болтов или гаек. Коническая проточка обеспечивает надёжность крепления колеса и его  центровку на оси. При креплении  колеса при помощи болтов задействуются  отверстия для направляющих штырей. Количество отверстий для крепления  колеса колеблется от 3 до 6 (для легковых автомобилей), и до 10 для грузовых автомобилей.

 

10. Следящее действие гидроусилителя  по перемещению: назначение и  конструктивное обеспечение

 

Рулевым усилителем называется механизм, создающий под давлением  жидкости или сжатого воздуха  дополнительное усилие на рулевой привод, необходимое для поворота управляемых  колес автомобиля. Он служит для  облегчения управления автомобилем, повышения  его маневренности и безопасности движения, а также смягчает толчки и удары дорожных неровностей, передаваемых от управлямых колес на рулевое колесо.

Усилитель значительно облегчает  работу водителя. При его наличии  водитель прикладывает к рулевому колесу усилие в 2...3 раза меньшее, чем без  усилителя, что особенно ощутимо  при управлении грузовыми автомобилями средней и большой грузоподъемности и автобусами, когда требуется  усилие до 400 Н и более. Это весьма существенно, так как из всей затрачиваемой  водителем энергии на управление автомобилем до 50 % приходится на рулевое  управление. Кроме того, улучшается маневренность автомобиля с рулевым  усилителем вследствие быстроты и точности его действия, повышается безопасность движения, потому что в случае резкого  понижения давления воздуха в  шине переднего управляемого колеса из-за ее прокола или разрыва усилитель  помогает водителю удержать рулевое  колесо в руках и сохранить  направление движения автомобиля.

Однако наличие усилителя  приводит к усложнению конструкции  рулевого управления и повышению  стоимости, увеличению износа шин, более  сильному нагружению деталей рулевого привода и ухудшению стабилизации управляемых колес автомобиля. Кроме  того, наличие усилителя на автомобиле требует, конечно, адаптации водителя.

На легковых автомобилях, грузовых автомобилях средней и  большой грузоподъемности и на автобусах  применяют пневматические и гидравлические усилители. Принцип их действия аналогичен, но в них используются разные рабочие  вещества: в пневматических – сжатый воздух пневматической тормозной системы  автомобиля, а в гидравлических –  масло (турбинное, веретенное).

Пневматические  усилители в настоящее время имеют ограниченное распространение – в основном на грузовых автомобилях большой грузоподъемности с пневматической тормозной системой. Пневматический усилитель включает в работу водитель и только в тяжелых дорожных условиях.

Такие усилители проще  по конструкции, так как в них  используется оборудование тормозной  пневматической системы автомобиля, но имеют большие размеры, что  связано с невысоким рабочим  давлением (0,6...0,8 МПа), и значительное время срабатывания (в 5...10 раз большее, чем гидравлические усилители), что  приводит к меньшей точности при  управлении автомобилем и процессе поворота.

Наиболее широко распространены гидравлические усилители (гидроусилители) – 90% всех автомобилей оборудованы  усилителями этого типа. Они очень  компактны, имеют малое время  срабатывания (0,2...2,4 с) и работают при  давлении 6...10 МПа, однако требуют тщательного  ухода и особо надежных уплотнений, так как течь жидкости приводит к  выходу их из строя.

Гидроусилитель устроен и работает следующим образом.

Гидронасос (ГН) является источником питания, гидрораспределитель (ГР) –  распределительным устройством, а  гидроцилиндр (ГЦ) – исполнительным. Гидронасос, приводимый в действие от двигателя автомобиля, соединен нагнетательным и сливным маслопроводами с гидрораспределителем, который установлен на продольной рулевой тяге, прикрепленной к поворотному рычагу управляемого колеса. Внутри корпуса гидрораспределителя находится золотник, связанный с рулевым механизмом (РМ). Золотник имеет три пояска, а корпус гидроусилителя – три окна. Внутри корпуса между поясками золотника образуются камеры а и б. Кроме того, в корпусе имеются еще две реактивные камеры — в и г, соединенные с камерами а и б осевыми каналами, выполненными в крайних поясках золотника. В реактивных камерах размещены предварительно сжатые центрирующие пружины.

Гидрораспределитель соединен маслопроводами с гидроцилиндром, который установлен на несущей системе (рама, кузов) автомобиля. Поршень гидроцилиндра через шток связан с поперечной рулевой тягой, соединенной с рычагом поворотной цапфы управляемого колеса. Поршень делит внутренний объем гидроцилиндра на две полости А и В, которые соединены маслопроводами соответственно с камерами а и б гидрораспределителя. Обе полости гидроцилиндра, все камеры гидрораспределителя и маслопроводы заполнены маслом (турбинным, веретенным).

11. Назначение агрегатов  гидравлического тормозного привода.  Преимущества и недостатки по  сравнению с механическим и  пневматическим приводом

Тормозная система предназначена для управляемого изменения скорости автомобиля, его остановки, а также удержания на месте длительное время за счет использования тормозной силы между колесом и дорогой. Тормозная сила может создаваться колесным тормозным механизмом, двигателем автомобиля (т.н. торможение двигателем), гидравлическим или электрическим тормозом-замедлителем в трансмиссии.

Для реализации указанных  функций на автомобиле устанавливаются  следующие виды тормозных систем:

• рабочая;
• запасная;
• стояночная.

Рабочая тормозная  система обеспечивает управляемое уменьшение скорости и остановку автомобиля.

Запасная тормозная  система используется при отказе и неисправности рабочей системы. Она выполняет аналогичные функции, что и рабочая система. Запасная тормозная система может быть реализована в виде специальной автономной системы или части рабочей тормозной системы (один из контуров тормозного привода).

Стояночная  тормозная система предназначена для удержания автомобиля на месте длительное время.

Тормозная система является важнейшим средством обеспечения  активной безопасности автомобиля. На легковых и ряде грузовых автомобилей  применяются различные устройства и системы, повышающие эффективность  тормозной системы и устойчивость при торможении: усилитель тормозов, антиблокировочная система, усилитель  экстренного торможения и др.

Устройство тормозной  системы

Тормозная система имеет  следующее устройство:

• тормозной механизм;
• тормозной привод.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 - Схема тормозной системы

Тормозной механизм предназначен для создания тормозного момента, необходимого для замедления и остановки автомобиля. На автомобилях устанавливаются фрикционные тормозные механизмы, работа которых основана на использовании сил трения. Тормозные механизмы рабочей системы устанавливаются непосредственно в колесе. Тормозной механизм стояночной системы может располагаться за коробкой передач или раздаточной коробкой.

В зависимости от конструкции фрикционной части различают:

• барабанные тормозные механизмы;
• дисковые тормозные механизмы.

Тормозной механизм состоит  из вращающейся и неподвижной  частей. В качестве вращающейся части  барабанного механизма используется тормозной барабан, неподвижной части – тормозные колодки или ленты.

Вращающаяся часть дискового  механизма представлена тормозным диском, неподвижная – тормозными колодками. На передней и задней оси современных легковых автомобилей устанавливаются, как правило, дисковые тормозные механизмы.

Дисковый тормозной  механизм состоит из вращающегося тормозного диска, двух неподвижнах колодок, установленных внутри суппорта с обеих сторон.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 - Схема дискового тормозного механизма

Суппорт закреплен на кронштейне. В пазах суппорта установлены рабочие цилиндры, которые при торможении прижимают тормозные колодки к диску.

Тормозной диск при томожении сильно нагреваются. Охлаждение тормозного диска осуществляется потоком воздуха. Для лучшего отвода тепла на поверхности диска выполняются отверстия. Такой диск называется вентилируемым. Для повышения эффективности торможения и обеспечения стойкости к перегреву на спортивных автомобилях применяются керамические тормозные диски.

Тормозные колодки прижимаются к суппорту пружинными элементами. К колодкам прикреплены фрикционные накладки. На современных автомобилях тормозные колодки оснащаются датчиком износа.

Тормозной привод обеспечивает управление тормозными механизмами. В тормозных системах автомобилей применяются следующие типы тормозных приводов:

• механический;
• гидравлический;
• пневматический;
• электрический;
• комбинированный.

Механический  привод используется в стояночной тормозной системе. Механический привод представляет собой систему тяг, рычагов и тросов, соединяющую рычаг стояночного тормоза с тормозными механизмами задних колес. Он включает:

• рычаг привода;
• регулируемый наконечник;
• уравнитель тросов;
• тросы;
• рычаги привода колодок.

На некоторых моделях  автомобилей стояночная система  приводится в действие от ножной педали, т.н. стояночный тормоз с ножным приводом. В последнее время в стояночной системе широко используется электропривод, а само устройство называется электромеханический стояночный тормоз.

Гидравлический  привод является основным типом привода в рабочей тормозной системе. Конструкция гидравлического привода включает:

• тормозную педаль;
• усилитель тормозов;
• главный тормозной цилиндр;
• колесные цилиндры;
• шланги и трубопроводы.