Automašīnas piekare. Ierīce un mērķis
saturs
Automašīnas balstiekārta savieno automašīnas gultņu daļu ar riteņiem. Faktiski šī ir piekares sistēma, kas ietver vairākas detaļas un mezglus. Tās būtība ir uzņemties dažādu spēku ietekmi, kas rodas, pārvietojoties pa ceļu, un padarīt savienojumu starp virsbūvi un riteņiem elastīgu.
Piekare - priekšējā un aizmugurējā - kopā ar rāmi, asu sijas un riteņi veido automašīnas šasiju.
Vairākus transportlīdzekļa raksturlielumus tieši nosaka balstiekārtas tips un īpašais dizains. Starp galvenajiem šādiem parametriem ir vadāmība, stabilitāte un pat gludums.
Neatsperota masa ir sastāvdaļu kopums, kas ar savu svaru tieši ietekmē ceļu. Pirmkārt, tie ir riteņi un balstiekārtas daļas un ar tiem tieši saistīti bremžu mehānismi.
Visas pārējās sastāvdaļas un detaļas, kuru svars caur balstiekārtu tiek pārnests uz ceļu, veido atsperoto masu.
Atsperoto un neatsperoto masu attiecībai ir ļoti spēcīga ietekme uz automašīnas braukšanas veiktspēju. Jo mazāka ir neatsperoto komponentu masa attiecībā pret atsperotajām, jo labāka ir vadāmība un gaitas gludums. Zināmā mērā tas uzlabo arī automašīnas dinamiku.
Pārāk daudz neatsperotas masas var izraisīt palielinātu balstiekārtas inerci. Šādā gadījumā braukšana pa viļņainu ceļu var sabojāt aizmugurējo asi un izraisīt nopietnu negadījumu.
Gandrīz visas balstiekārtas sastāvdaļas ir saistītas ar transportlīdzekļa neatsperoto svaru. Tāpēc ir saprotama inženieru vēlme tādā vai citādā veidā samazināt piekares svaru. Šajā nolūkā dizaineri cenšas samazināt detaļu izmērus vai tērauda vietā izmantot vieglākus sakausējumus. Katrs izcīnītais kilograms pamazām uzlabo automašīnas gaitas īpašības. To pašu efektu var panākt, palielinot atsperoto masu, taču šim nolūkam jums būs jāpievieno ļoti ievērojams svars. Vieglajiem automobiļiem attiecība ir aptuveni 15:1. Turklāt kopējās masas pieaugums pasliktina paātrinājuma dinamiku.
Komforta ziņā
Kustībā esošs transportlīdzeklis pastāvīgi vibrē. Šajā gadījumā var atšķirt relatīvi zemas un augstas frekvences svārstības.
No komforta viedokļa ķermeņa vibrāciju skaitam minūtē jābūt diapazonā no 60 līdz 120.
Turklāt riepu un citu elastīgo komponentu izmantošanas dēļ neatsperotās masas piedzīvo augstākas frekvences vibrācijas – aptuveni 600 minūtē. Balstiekārtas konstrukcijai šādas vibrācijas jāsamazina līdz minimumam, lai tās salonā nebūtu jūtamas.
Un, protams, braukšanas laikā neizbēgami ir izciļņi un triecieni, kuru intensitāte ir atkarīga no ceļa seguma stāvokļa. Viens no svarīgiem balstiekārtas uzdevumiem ir efektīvi cīnīties ar kratīšanas ietekmi, ko rada ceļa nelīdzenumi.
Vadāmības ziņā
Transportlīdzeklim ir jāsaglabā noteikts kustības virziens un tajā pašā laikā tas viegli jāmaina pēc vadītāja vēlēšanās. Viena no balstiekārtas funkcijām ir nodrošināt pietiekamu vadāmo riteņu stabilizāciju, lai automašīna turpinātu braukt pa taisnu līniju neatkarīgi no nejaušiem nelīdzenumiem, kas rodas ceļa seguma defektu dēļ.
Ar labu stabilizāciju vadāmie riteņi atgriežas neitrālā stāvoklī ar nelielu vai bez vadītāja iejaukšanās, un automašīna pārvietojas taisnā līnijā, pat ja stūre netiek turēta.
To, kā riteņi pārvietojas attiecībā pret ceļu un virsbūvi, lielā mērā nosaka balstiekārtas kinemātika.
Drošības ziņā
Balstiekārtai ir jānodrošina optimāla riepu saķere ar brauktuvi, lai kustības laikā kontakta laukums paliktu nemainīgs. Dinamiskām izmaiņām iestatījumos (līdzinājums utt.), Kā arī balstiekārtas ģeometrijai jābūt minimālām. Tas jo īpaši attiecas uz braucot pāri ceļa nelīdzenumiem un līkumos. Konstrukcijā jāiekļauj elementi, kas samazina sānsveres un samazina mašīnas slīdēšanas un apgāšanās iespējamību, citiem vārdiem sakot, nodrošina pietiekamu stabilitāti.
Automašīnas balstiekārta parasti sastāv no virzošiem mehānismiem, elastīgām detaļām, vibrācijas slāpētāja, pretapgāšanās stieņa, kā arī stiprinājumiem, regulēšanas un vadības ierīcēm.
Vadības mehānismi
Pirmkārt, tās ir dažādas sviras, par kurām var uzzināt vairāk, kā arī visa veida vilces, statīvi, pagarinājumi. No tiem atkarīgs, kā un kādās robežās iespējams pārvietot riteņus pa dažādām asīm un dažādās plaknēs. Turklāt tie pārraida vilces un bremzēšanas spēkus, kā arī sānu ietekmi, piemēram, pagrieziena laikā.
Atkarībā no izmantoto virzošo mehānismu veida visas balstiekārtas var iedalīt divās lielās klasēs - atkarīgās un neatkarīgās.
Apgādājamā abi vienas ass riteņi ir stingri savienoti viens ar otru ar tilta (šķērsstaru) palīdzību. Šajā gadījumā viena riteņa pārvietošanās, piemēram, braucot cauri bedrei, izraisīs līdzīgu otra riteņa pārvietošanos.
Neatkarīgā balstiekārtā šāda stingra savienojuma nav, tāpēc viena riteņa vertikālie pārvietojumi vai slīpumi praktiski neietekmē citus.
Abām klasēm ir savas priekšrocības un trūkumi, kas nosaka to piemērošanas jomu. Attiecībā uz vieglajiem automobiļiem šeit acīmredzama priekšrocība izrādījās neatkarīgo balstiekārtu pusē. Lai gan daudzos gadījumos aizmugurējā ass joprojām ir uzstādīta atkarībā, dažreiz jūs varat atrast arī daļēji neatkarīgu vērpes sviru sistēmu.
Uz priekšējās ass atkarīgā balstiekārta tās lielās izturības un dizaina vienkāršības dēļ joprojām ir aktuāla kravas automašīnām, autobusiem un dažiem SUV.
Atkarīgo un neatkarīgo sistēmu salīdzināšana ir veltīta.
Dizains var ietvert atšķirīgu sviru skaitu, un tās var atrasties dažādos veidos. Pēc šīm pazīmēm var atšķirt vienas sviras, dubultsviras un daudzsviru balstiekārtas ar garenvirziena, šķērsvirziena vai slīpu izvietojumu.
Elastīgie elementi
Tajos ietilpst atsperes, vērpes stieņi, dažāda veida atsperes, kā arī gumijas-metāla eņģes (klusie bloki), pateicoties kuriem sviras un atsperes ir kustīgas. Elastīgie elementi uzņem triecienus, atsitoties pret ceļa nelīdzenumiem un ievērojami mīkstina to ietekmi uz virsbūvi, iekšdedzes dzinēju un citām automašīnas sastāvdaļām un sistēmām. Un, protams, tie palielina komforta līmeni tiem, kas atrodas salonā.
Visbiežāk neatkarīgas balstiekārtas projektēšanā tiek izmantotas cilindriskas spirālveida atsperes, kas izgatavotas no īpaša atsperu tērauda, izmantojot īpašu tehnoloģiju. Šādi elastīgie elementi ir uzticami, tiem nav nepieciešama apkope un tajā pašā laikā ļauj iegūt vislabāko gludumu. Vieglajos automobiļos atsperes gandrīz pilnībā ir nomainījušas atsperes.
Attēlā parādīts shematisks atsperes balstiekārtas izvietojums ar diviem svirām.
Pneimatiskajā balstiekārtā pneimatiskās atsperes tiek izmantotas kā elastīgs elements. Mainot gāzes spiedienu balonā šajā iemiesojumā, ir iespējams ātri pielāgot sistēmas stingrību, kā arī klīrensu. Automātiskā pielāgošanās tiek panākta, pateicoties sensoru sistēmai un elektroniskajam vadības blokam. Tomēr šādas ierīces izmaksas ir ļoti augstas, un tā ir uzstādīta tikai elites automašīnām. Turklāt adaptīvā pneimatiskā piekare ir ļoti grūti un dārgi remontējama, un tajā pašā laikā tā ir diezgan neaizsargāta uz sliktiem ceļiem.
vibrāciju slāpētājs
Viņš pilda savu lomu. Tas ir paredzēts, lai slāpētu vibrācijas, kas rodas, izmantojot elastīgās sastāvdaļas, kā arī rezonanses parādības. Ja nav amortizatora, vibrācijas vertikālajā un horizontālajā plaknē ievērojami samazina vadāmību un dažos gadījumos var izraisīt avārijas situāciju.
Ļoti bieži amortizators tiek apvienots ar elastīgiem elementiem vienā ierīcē - kas uzreiz veic funkciju kopumu.
Pretrullēšanas josla
Šī daļa ir uzstādīta gan uz priekšējās, gan aizmugurējās ass. Tas ir paredzēts, lai samazinātu sānu sasvēršanos pagriezienos un samazinātu mašīnas apgāšanās iespējamību.
Jūs varat uzzināt vairāk par stabilizatora ierīci un darbības principu.
Stiprinājumi
Piekares daļu savienošanai ar rāmi un savā starpā tiek izmantoti trīs veidu stiprinājumi - pieskrūvēti, ar un caur elastīgām detaļām (gumijas-metāla eņģes un bukses). Pēdējie ne tikai pilda savu galveno uzdevumu, bet arī palīdz samazināt trokšņu līmeni, absorbējot vibrācijas noteiktā frekvenču spektrā.
Parasti dizains paredz arī ierobežotājus sviru gājienam. Kad transportlīdzeklis šķērso ievērojamu triecienu, gumijas buferis absorbēs triecienu, pirms amortizators sasniedz savu augšējo vai apakšējo robežu. Tādējādi tiek novērsta priekšlaicīga amortizatora, tā augšējā balsta un apakšējā klusā bloka atteice.
Tēma ir pārāk plaša, lai vienā rakstā aptvertu visus tās aspektus. Turklāt projektēšanas inženieri nepārtraukti strādā, lai uzlabotu esošās ierīces un izstrādātu jaunas. Perspektīvākais virziens ir sistēmas ar automātisku pielāgošanos konkrētiem ceļa apstākļiem. Papildus jau minētajām pneimatiskajām atsperēm, piemēram, tiek izmantoti regulējami pretsviru stieņi, kas spēj mainīt savu stingrību atbilstoši signālam no ECU.
Vairākās automašīnās ir uzstādīti regulējami amortizatori, kas maina balstiekārtas stingrību, pateicoties solenoīda vārsta darbībai.
Hidropneimatiskajā suspensijā elastīgo komponentu lomu spēlē sfēras, kuru atsevišķas izolētas sekcijas ir piepildītas ar gāzi un šķidrumu. Hidraktīvā sistēmā hidropneimatiskā sfēra ir daļa no piekares statņa.
Tomēr visas šīs iespējas ir dārgas, tāpēc lielākajai daļai autobraucēju šodien ir jāsamierinās ar labākajām MacPherson un atsperu sistēmām ar divām šķērssvirām.
Neviens nav pasargāts no problēmām uz mūsu ceļiem, tāpēc nebūs lieki iepazīties ar iespējamo problēmu pazīmēm. Un noteikti izlasi.
