Основные неисправности и диагностика подвески
Поскольку подвеска, какой бы она не была – зависимой или независимой, осуществляет перемещение колес относительно кузова и гасит все колебания, то она испытывает значительные нагрузки, приводящие к выходу из строя того или иного элемента.
В зависимой подвеске самыми распространенными неисправностями является потеря работоспособности амортизатора из-за утечки масла, физическое его повреждение. Также зачастую приходится менять все резинотехнические элементы, которые тоже присутствуют в данном типе подвески. Со временем происходит «старение» резиновой составляющей – она садится, начинает расслаиваться. Вполне возможно и разрушение рессор или пружин, из-за значительных нагрузок они могут лопнуть.
В независимой подвеске неисправности те же:
- износ резинотехнических элементов и шаровых опор;
- выход из стоя амортизатора;
- разрушение пружины или стабилизатора поперечной устойчивости.
Поэтому за подвеской следить нужно постоянно, своевременно проводить замену расходных материалов, контролировать состояние амортизаторов, пружин и рессор.
Самые распространенные проблемы связанные с ходовой частью
Чаще всего встречаются следующие поломки ходовки:
Машину заносит в сторону. Такая проблема возникает по ряду причин: при нарушении геометрии передних колес, от скачков давления воздуха в шине, из-за деформирования рычагов, при большом различии в износе колес, когда нарушается параллельность оси заднего и переднего мостов. Водитель чувствует колебания авто, раскачку на поворотах и во время торможения. Причиной тому может явиться выход из строя амортизаторов либо сломалась рессора или иная деталь подвески
Избыточные вибрации во время езды говорят о несоответствующем давлении шин, либо об износе ступичных подшипников или заднего амортизатора, также о поломке рессоры Во время движения вы слышите стук подвески — обратите внимание на амортизатор или диски колес — возможно, они пришли в негодность. Скрип или стук амортизатора говорят об их скором износе, быть может, произошла деформация кожуха или крепления поршня и резервуара ослабли Осмотрите все внимательно, на предмет утечки жидкости
Если протектор шин стерт неравномерно, возможно, имеет место разбалансировка колес
Также важно проверить шарниры и втулки — могли разболтаться. К этой проблеме часто приводят и поврежденные диски и нарушенная геометрия передних колес. Во время торможения раздается отчетливый скрип — указывает на неисправность амортизатора, стабилизатора или частей крепления, на просевшую пружину
Текут амортизаторы. Нужно проверить сальники штока, быть может, жидкость вытекает из-за попадания на кромку сальника инородных частиц. Амортизатор не дает нужного сопротивления при ходе сжатия. Это может быть следствием негерметичности клапана, изношенности направляющей втулки или же штока
Во время торможения раздается отчетливый скрип — указывает на неисправность амортизатора, стабилизатора или частей крепления, на просевшую пружину. Текут амортизаторы. Нужно проверить сальники штока, быть может, жидкость вытекает из-за попадания на кромку сальника инородных частиц. Амортизатор не дает нужного сопротивления при ходе сжатия. Это может быть следствием негерметичности клапана, изношенности направляющей втулки или же штока.
Если наблюдается хотя бы один из вышеперечисленных симптомов, необходимо срочно предпринять меры.
Какие подвески бывают
В связи с особенностями конструкции подвески принято разделять на 3 вида: зависимая, независимая и полунезависимая подвеска
Зависимая подвеска
Подразумевает жесткое соединение противоположных колес, при котором перемещение одного колеса в поперечной плоскости влечет за собой перемещение другого. В состав моста автомобиля входит жесткая балка, заставляющая колеса двигаться параллельно. Изначально в качестве направляющих и упругих элементов использовались рессоры, но в современных автомобилях связующая колеса поперечина фиксируется двумя продольными рычагами и поперечной тягой.
Преимущества:
- невысокая стоимость
- легкость конструкции
- высокий центр поперечного крена
- постоянство развала и колеи
Другими словами, на ровной поверхности, не зависимо от раскачки, угол наклона колес относительно дороги не меняется, а машина имеет наилучшее сцепление с дорожным покрытием. На плохой дороге, к сожалению, это преимущество теряется, т. к. провал одного колеса влечет за собой провал и второго, в результате чего сцепление ухудшается.
Конструкция очень простая и надежная, потому широко используется для грузовых автомобилей и на задней оси легковых.
Полунезависимая
Включает в себя жесткую балку, которую торсионы удерживают на кузове. Эта конструкция делает подвеску относительно самостоятельной по отношению к кузову. Для примера можно изучить подвеску переднеприводного автомобиля ВАЗ.
Независимая подвеска
Предполагает автономную работу каждого колеса. Т.е. их перемещения не зависят друг от друга, что приводит к более плавному ходу. Независимая подвеска может быть как передней так и задней, и в свою очередь ее принято разделять на:
- Подвеска с качающимися полуосями — основным элементом конструкции выступают полуоси. При наезде на неровности колесо всегда сохранит перпендикулярное положение относительно полуоси.
- Подвеска с косыми рычагами — оси качания рычагов находятся под косым углом. Преимуществами такого вида прибора можно назвать уменьшение колебаний колесной базы и крена авто на поворотах.
- Подвеска на продольных рычагах — самый простой тип, среди независимых. Каждое колесо удерживается при помощи рычага, воспринимающего боковые и продольные усилия. Обычно рычаг крепится к кузову при помощи шарниров и обладает высокой устойчивостью. Недостаток такой подвески заключается в том, что на поворотах колеса наклоняются вместе с кузовом, создавая большой крен.
- С продольными и поперечными рычагами. Этот вид подвесок сложен в техническом плане и громоздок, поэтому слабо популярен (использовался на таких марках как Rover, Glas и т.д.).
- С двойными продольными и поперечными рычагами.
- Торсионно-рычажная подвеска — включает в свою конструкцию два продольных рычага и торсионную скручиваемую балку. Используется на задней оси переднеприводных автомобилей, в современном автомоделировании в основном на бюджетных китайских моделях. Преимуществом считается надежность и простота, а недостатком — излишняя жесткость, лишающая комфорта пассажиров заднего ряда.
- Подвеска МакФерсон — самая распространенная схема передней подвески современных автомобилей. Это обусловлено небольшой шириной, легкостью и простотой конструкции. Однако у такой подвески есть и существенный минус: высокое трение в амортизаторной стойке и, как следствие, снижение фильтрации дорожных шумов и неровностей.
- Гидропневматическая и пневматическая подвеска. Роль упругих элементов исполняют пневматические баллоны и гидропневматические элементы, объединенные в одно целое с системой гидроусилителя руля и гидравлической системой тормозов.
- Адаптивная подвеска отличается тем, что степень демпфирования амортизаторов изменяется в зависимости от качества дорожного полотна, параметров движения и запросов водителя. Результатом можно отметить повышенную маневренность и безопасность.
Все подвески имеют свои положительные характеристики и недостатки. Некоторые до сих пор широко используются, а какие-то давно не актуальны.
Элементы ходовой части автомобиля:
– Управляемый мост – управляемый мост представляет собой балку, в которой на шарнирах установлены поворотные цапфы и соединительные элементы. Жесткая штампованная балка представляет собой основу управляемого моста. Соответственно передний управляемый мост это обычная поперечная балка с ведомыми управляемыми колесами, к которым не подводится крутящий момент от двигателя. Этот мост не ведущий и служит для поддерживания несущей системы автомобиля и обеспечения его поворота. Существует большой перечень различных типов управляемых мостов, которые применяются на грузовых (6х2) и легковых автомобилях (4х2).
– Упругие элементы подвески машины – упругие элементы подвески автомобиля предназначены для смягчения толчков и ударов, а также снижения вертикальных ускорений и динамической нагрузки, которая передается на конструкцию при движении автомобиля. Упругие элементы подвески позволяют избежать прямого воздействия дорожных неровностей на профиль кузова и обеспечивают необходимую плавность хода. Пределы оптимальной плавности хода колеблются от 1-1,3 Гц.
– Конструкция листовых рессор
– Пружины
– Упругие пневматические элементы
– Упругие гидропневматические элементы
– Упругие резиновые элементы
– Направляющее устройство
– Рычаги направляющих устройств
– Гасители колебаний
– Строение амортизатора
– Устройство телескопической стойки
– Однотрубный амортизатор
– Устройство стабилизатора поперечной устойчивости
– Конструкция автомобильных шин
– Камеры
– Строение вентиля
– Ободная лента шины
– Устройство бескамерных шин
– Устройство шин и колес
Типы подвесок
По своему предназначению подвеска является той частью, которая отвечает за вертикальное движение колеса относительно кузову. Именно данная конструкция напрямую взаимодействует с кузовом и дорожным покрытием.
На данный момент в автомобилестроении применяется два основных типа подвесок:
- зависимая;
- независимая.
Также на некоторых машинах устанавливается полузависимая подвеска. Однако этот образец чаще всего относят к зависимой схеме.
Ранее на различном транспорте широко применялась зависимая конструкция. Сейчас этот образец постепенно отходит на второй план. Чаще всего система балок устанавливается на грузовые автомобили, которые постоянно подвергаются большим нагрузкам. Также балки нашли применение на внедорожниках рамного типа. На фото подвеска отличается простотой строения. Однако, основное преимущество заключается в надежности. Ее дешево и удобно обслуживать.
Основная часть зависимой системы – рессора. Узел представлен в виде пакета листов, которые выполнены в изогнутой форме. Большинство производителей во время создания рессор используют пружинистую сталь, которая отлично справляется с функцией балансировка кузова.
Независимая подвеска
Большей популярностью пользуется независимый тип подвески. Данная конструкция считается более сложной в плане технического обслуживания ходовой части автомобиля. Основная характеристика этой системы заключается в наличии индивидуальных точек крепления и упругих элементов для каждого колеса. На неровной дороге преимущество несравнимо – колеса не взаимодействуют друг с другом, что делает передвижение авто более плавным.
Подвеска типа Макферсон
Типа Макферсон
90% автомобильных компаний применяют наиболее надежный тип подвески – Макферсон. Это независимый образец системы, который лучше всех показал себя на различных типах транспорта. Элементы ходовой части составляют одну цельную схему, которая отличается высокой надежностью. Данный узел выглядит следующим образом:
- на ступицу одевают колесный диск;
- ступица шарнирным образом фиксируется к кузову;
- роль держателей выполняют жесткие рычаги.
Существует большое разнообразие рычагов, которые могут располагаться согласно разным схемам. Наиболее распространенными являются одинарные, сдвоенные, А-образные рычаги. Детали могут быть верхними и нижними. В состав простой независимой подвески входит один рычаг, располагающийся снизу.
Что еще относится к системе:
- ступицы;
- шаровые опоры;
- тормозные диски;
- поворотные рычаги;
- опорные чашки, располагающиеся снизу;
- пружины;
- буфер сжатия;
- верхние опоры стойки;
- гайки;
- штоки;
- поворотные кулаки;
- валы привода;
- защитные чехлы.
Элементом, гасящим колебания ступицы, является стойка. Деталь состоит из амортизатора и наружной пружины. Качественное крепление стойки к кузову обеспечено подушкой. Внутри узел оснащен упорным подшипником, благодаря которому стойка может вращаться вокруг своей оси.
Со временем стойка начинает передавать все больше колебаний на кузов. Проверку стойки в случае выхода из строя можно выполнить самостоятельно путем раскачивания кузова. При сильном качении неисправный узел не стабилизирует кузов.
Колёса – посредник между машиной и дорогой
Дефекты колёс на 99% являются следствием их неправильной эксплуатации. Треснутые диски, погнутости краёв обода, повреждения бортовых и замочных колец – всё это следствие невнимательной езды или небрежных действий при замене колёс. Продлить срок службы резины поможет и перестановка колёс с передней оси на заднюю, в соответствии со схемой перестановки, через каждые 7-10 тыс. км. Причём запасное колесо также должно участвовать в процессе перестановки.
«Разбитые» отверстия под шпильки или болты крепления являются следствием недостаточной затяжки резьбовых соединений при установке колёс, а биение колеса – результатом небрежного монтажа покрышки или установки шины на неисправный, повреждённый обод. Хотя это может быть вызвано и дисбалансом колёс. Дисбаланс – очень опасное явление, оно приводит к быстрому износу шин, «разбалтыванию» элементов подвески и рулевого управления, отрицательно сказывается на устойчивости машины, особенно при прохождении поворотов. Монтировать резину нужно на обод правильной круглой формы, не имеющий забоин или вмятин, а перед установкой колёс на машину необходимо производить их балансировку.
Наибольшее распространение получил метод балансировки с помощью установки на колеса грузиков. На балансировочном стенде задаются параметры колеса. После нескольких оборотов электроника выдаёт информацию о массе и месте, где необходимо установить грузики, а работник сервиса набивает или приклеивает их на обод. В большинстве сервисных центров колесо на балансировочных стендах устанавливается по центральному отверстию. Но немецкая компания Haweka разработала специальные адаптеры, позволяющие базировать его по крепёжным отверстиям. По мнению специалистов компании, такое центрирование более точно передаёт реальную работу колеса на дороге. Споры о том, какой способ – по не изнашиваемому центральному отверстию или по «разбитым» крепёжным отверстиям – правильнее, в среде автомобилистов идут уже не один год.
Некоторые сервисные центры предлагают балансировку, в основе которой – использование электростатических гранул. Балансировочный бисер – шарики до 1 мм диаметром – засыпается через стандартный вентиль без разбортовки колёс. При движении гранулы гибко реагируют на постоянно меняющиеся нагрузки в элементах колёсной системы и даже на появляющиеся дополнительные нагрузки, такие как «прилипающие» куски льда, грязи или камни в протекторе. Такая «автоматическая» регулировка позволяет водителю не думать о балансировке в течение всего срока эксплуатации колеса. По словам приверженцев данной технологии, она увеличивает срок службы автошин, уменьшает расход топлива, а также снижает износ деталей, вызываемый вибрацией, т. к. применение гранул существенно снижает это физическое явление. В Европе и Америке такие технологии работают на грузовом транспорте более 15 лет. Для широкого распространения у нас, видимо, нужно, чтобы цена на балансировку этим способом была сопоставима с традиционными методами. Экономию «по кругу» мы, видно, считать пока не научились. А скупой, как известно, платит дважды.
Николай Днепров
Движитель
Различают следующие типы движителей:
- колесные
- гусеничные
- полугусеничные
Колесный движитель представляет собой колеса с пневматическими шинами. У гусеничного движителя опорные катки катятся по гладкому искусственному пути, который образуется бесконечной гусеничной цепью. Полугусеничный движитель состоит из резинометаллической гусеницы, установленной между ведущим колесом с пневматической шиной и натяжным колесом.
Пневматическое колесо состоит из:
- диска
- обода
- эластичной шины
По устройству различают шины:
- камерные
- бескамерные
Основные части камерной шины — покрышка, камера с вентилем и ободная лента. Ободную резиновую ленту размещают между камерой и ободом, предотвращая трение между ними. Ободные ленты применяют только в колесах грузовых автомобилей.
Бескамерные шины широко применяют на легковых и грузовых автомобилях и тракторах. В таких шинах пространство, заполняемое воздухом, образуется в результате герметичного соединения обода колеса с покрышкой, а вентиль при этом размещается на ободе. Герметичная посадка бескамерной шины на обод достигается при помощи специальной конструкции борта, плотно прижимающегося к закраинам обода внутренним давлением воздуха.
Бескамерные шины могут быть обычного типа, широкопрофильные и арочные. Арочные шины способствуют повышению проходимости автомобиля в трудных дорожных условиях. Это шины низкого давления (0,05…0,08 МПа).
Внутреннее давление воздуха в шинах автомобилей колеблется в пределах 0,17…0,5 МПа, тракторов — 0,08…0,25 МПа.
Неисправности ходовой
В ходовой части автомобиля могут быть следующие неполадки:
- Повреждение рычагов;
- Повреждение амортизаторов, утечка жидкости или воздуха;
- Деформация опор амортизатора;
- Неисправность стабилизатора поперечной устойчивости.Об этих и других поломках говорят следующие признаки:
- Стуки, шумы и другие посторонние звуки, особенно при поворотах и проезде по кочкам;
- Повышенная вибрация колес;
- Сильные крены и раскачивания машины;
- Скрип во время торможения.
Эти симптомы говорят и о других поломках авто. Поэтому при их появлении следует провести диагностику ходовой части, найти все неисправности и устранить их.
Принцип работы подвески
Автомобильная подвеска работает, преобразовывая силу удара от наезда колеса на неровное покрытие, в движение упругих частей (пружин). Жесткость таких перемещений контролируется и смягчается гасящими устройствами (амортизаторами). Благодаря этому сила ударов, передающихся на кузов, снижается, что обеспечивает плавность движения.
Жесткость подвески у разных автомобилей сильно различается: чем она жестче – тем легче и более предсказуемо управление, но уменьшается комфорт езды. Мягкая создает удобство эксплуатации, но за счет заметно сниженной управляемости (чего не рекомендуется допускать). По этой причине производители транспортных средств всегда стараются найти компромисс между комфортом и безопасностью.
Назначение, основные составляющие
Подвеска в автомобиле выполняет ряд важнейших функций:
- Обеспечивает упругое крепление колес к кузову (что позволяет им перемещаться относительно несущей части);
- Гасит колебания, получаемые колесами от дороги (тем самым достигается плавность хода авто);
- Обеспечивает постоянный контакт колеса с дорожным полотном (сказывается на управляемости и устойчивости);
С момента появления первого авто и по наше время было разработано несколько видов этой составляющей ходовой части. Но при этом создать идеальное решение, которое устраивало бы по всем параметрам и показателям так и не удалось. Поэтому из всех существующих типов подвесок автомобиля выделить какую-то одну невозможно. Ведь в каждой из них имеются свои положительные и отрицательные стороны, которые и предопределяют их использование.
В целом любая подвеска включает в себя три основных составляющих, каждая из которых выполняет свои функции:
- Упругие элементы.
- Демпфирующие.
- Направляющие системы.
В задачу упругих элементов входит восприятие всех ударных нагрузок и плавная передача их на кузов. Дополнительно обеспечивают постоянный контакт колеса с дорогой. К этим элементам относятся пружины, торсионы, рессоры. Ввиду того, что последний тип – рессоры, практически сейчас не используются, далее рассматривать подвеску, в которой они использовались – не будем.
Наибольшее распространение в качестве упругих элементов получили витые пружины. На грузовых же авто нередко используется еще один вид – пневмоподушки.
Демпфирующие элементы используются в конструкции для гашения колебаний упругих элементов путем их поглощения и рассеивания, что предотвращает раскачивание кузова во время работы подвески. Эту задачу выполняют амортизаторы.
Направляющие системы связывают колесо с несущей частью, обеспечивают возможность перемещения по требуемой траектории, при этом с удержанием его в заданном положении относительно кузова. К этим элементам относятся всевозможные рычаги, тяги, балки, и все остальные компоненты, принимающие участие создании подвижных соединений (сайлент-блоки, шаровые опоры, втулки и т. д.).
Элементы ходовой части, обеспечивающие качественный контакт с покрытием
Бытует мнение, что качество контакта с поверхностью дороги зависит только от покрышек, упругих и демпфирующих узлов (амортизатора, пружин).
На практике не меньшее значение имеют дополнительные элементы ходовой части, взаимодействующие друг с другом и кинематикой направляющих устройств.
Так, для обеспечения достаточного уровня безопасности и комфорта в промежутке между кузовом и покрытием должны находиться следующие элементы:
Шины — устройства, которые первыми принимают на себя негативные воздействия ям или «наростов» на поверхности дорожного покрытия. Благодаря определенной упругости, покрышки уменьшают колебания и играют роль индикаторов состояния подвески. Если рисунок истирается неравномерно, это говорит о нарушении работы элементов ходовой части (к примеру, об уменьшении сопротивления подвески автомобиля).
Упругие детали (рессоры, пружины) — устройства, в задачу которых входит удерживание кузова транспортного средства на определенном уровне и поддерживание качественной связи машины с покрытием. Продолжительное применение этих изделий приводит к постепенному старению металла, его «усталости» из-за регулярных перегрузок. В итоге характеристики автомобиля, влияющие на уровень комфорта, ухудшаются. Изменению подвергается величина клиренса, параметр симметричности нагрузки, углы расположения колес и другие параметры
Важно понимать, что пружины, а не амортизаторы поддерживают массу машины. Если уменьшается дорожный просвет и транспортное средство «просаживается» без нагрузки, пора устанавливать новые пружины
Направляющие детали. К этим элементам ходовой части относятся торсионы, рессоры и рычажная система, обеспечивающие кинематику взаимодействия кузовной части и колес. Главной функцией узлов заключается поддержание перемещающегося вверх или вниз колеса в одной плоскости вращения. Другими словами, последнее должно находиться приблизительно в одной позиции, под 90 градусов к дороге. При нарушении геометрии направляющих узлов автомобиль становится непредсказуемым на дороге, протектор покрышек быстро изнашивается, уменьшается ресурс амортизаторов и других элементов подвески.
Вспомогательные упругие узлы автомобиля. Сюда можно отнести резинометаллические шарниры, которые часто называются буферами сжатия. В их задачу входит подавление вибраций и ВЧ колебаний, возникающих от взаимодействия металлических элементов ходовой части. Наличие этих узлов способствует повышению ресурса деталей подвески автомобиля, а именно амортизаторов. Вот почему так важно проверять состояние резинометаллических деталей, обеспечивающих соединение подвески. Чем лучше выполняют работу вспомогательные упругие элементы, тем дольше служат амортизаторы.
Стабилизатор поперечной устойчивости (СПУ) — элемент ходовой части автомобиля, необходимый для улучшения управляемости и снижения уровня крена ТС при вхождении в поворот. При резком маневре одна сторона транспортного средства прижимается к поверхности дороги, а вторая — наоборот, «отрывается» от покрытия. Задача СПУ — предотвратить этот отрыв и обеспечить достаточное прижатие «отрывающейся» стороны автомобиля к дороге. Кроме того, в случае наезда машины на препятствие СПУ закручивается и гарантирует быстрый возврат колеса на первоначальную позицию.
Элемент демпфирования (амортизатор) — устройство ходовой части, обеспечивающее гашение кузовных колебаний, возникающих из-за наезда на неровности дорожного покрытия, а также по причине появления инерционных сил. Амортизатор также ограничивает колебания неподконтрольных элементов (балки, мостов, шин, ступицы и прочих) по отношению к кузову. В итоге качество контакта колеса и поверхности дорожного покрытия улучшается.
Мы рассмотрели основные элементы ходовой части автомобиля, которые конструктивно отличаются друг от друга на разных моделях машин, но в итоге несут в себе основное назначение – обеспечить комфортное и безопасное движение транспортного средства.
