Технічне обслуговування ходової частини автомобіля

 

Вступ

Рано чи пізно будь-який власник автомобіля стикається з необхідністю провести ремонт ходової частини автомобіля. Саме ходова частина відповідає за плавний хід автомобіля і його поведінку при проходженні різних дефектів дороги, вибоїн і тому подібних ворогів ходової частини, які водій не завжди встигає помітити. Ні що інше, як ходова частина забезпечує маневреність автомобіля, його стійкість на дорозі і контроль водія. Тому, будь-який автовласник із стажем знає про те, що ремонт ходової частини автомобіля - це обов'язкова частина ремонту, з якою тягнути не можна - справа може закінчитися дорожньо-транспортною пригодою.

Ходова частина завжди повинна бути у відмінному стані. Ремонт ходової проводиться досить часто, річ у тому, що ходова частина - це частина апарату, яка понад усе схильна до зносу. І справа не в автомобілі, а швидше, в його адаптованості до наших далеко не довершених доріг. Адже на ходову частину автомобіля постійно впливають змінні навантаження, що досягають іноді вельми значних величин.

 

Призначення ходової частини

Багато хто вважає, що основне призначення підвіски - забезпечувати комфортабельний рух по нерівних дорогах. Це не зовсім так, точніше, зовсім не так. На динамічні параметри автомобіля сильно впливають характеристики не тільки відповідних механізмів, але і невидимих зовні вузлів, що сполучають колеса з кузовом. Насправді характеристиками підвіски в значній мірі визначаються буквально всі поняття, що становлять динамічний автомобіль: це і розгін, і гальмування, і керованість. Проблеми підбору її характеристик настільки складні і заплутані, що по-перше, автомобілебудівник Фольксваген, вважає в повній мірі відносно володіння тонкою підвісковою інженерією. А по-друге - придатних для всіх умов руху характеристик просто не існує. І справа не тільки в принципових технічних обмеженнях. Біда в тому, що тут є багато і суб'єктивних чинників (від чого один водій буде в захопленні, інший порахує абсолютно неприйнятним). На щастя, найголовніша закономірність - фізика процесів, що відбуваються з автомобілем, - абсолютно об'єктивна.

Під час швидкого руху автомобіля підвіска служить не тільки для ефективного поглинання дорожніх нерівностей, але і грає серйозну роль в забезпеченні відповідної динаміки і керованості. А раз так, то її основне призначення - забезпечувати щільний і постійний контакт коліс з дорогою. У принципі, всі параметри підвіски, що дозволяють його досягти, можна розділити на три великі групи. По-перше, це демпфування, тобто здатність підвіски протистояти коливанням коліс після проїзду через нерівності. По-друге, кінематика, яка забезпечує оптимальне положення колеса відносно дороги. По-третє, поєднання вертикальних і кутових жорсткостей всієї системи, що дозволяє правильно розподілити навантаження між колесами у всіх режимах руху 

З демпфуванням все більш або менш очевидно - ці функції в підвісці виконує амортизатор. Головне його призначення - боротьба з різким розпрямленням пружини після проїзду через нерівності. Це неприємне явище може привести до неодноразового відскоку колеса від поверхні дороги. Принцип роботи амортизатора такий, що створювані їм зусилля залежать від швидкості переміщення його штока. Вони тим більші, чим швидше переміщається колесо щодо кузова. Прогресивні амортизатори хороші тим, що дозволяють автомобілю "не помічати" дрібні нерівності і непогано працюють на крупних.

Куди складніше йдуть справи з іншим важливим параметром - кінематикою. Здавалося б, все одно, по якій траєкторії рухається колесо під час ходу підвіски - паралельно самому собі чи злегка відхиляючись в просторі. Цей принцип забезпечує зростання повертаючого зусилля на кермі при збільшенні швидкості, а значить, і стійкість: при випадковому відхиленні від траєкторії (викликаному, наприклад, нерівністю на дорозі або поривом вітру) колеса прагнуть обернутися по ходу руху і повернути автомобіль на шлях істинний. Повернене колесо виявляється трохи відхиленим від вертикальної площини. Що це дає? Річ у тому, що шина із-за своєї податливості підломлюється в повороті від дії бічних сил. При цьому спотворюється форма контакту з дорогою, зчеплення різко падає. Природно, зменшується і максимальна швидкість, з якою можна промчати по заданому радіусу. А трохи нахиливши площину обертання шини (подібно тому, як це роблять мотоциклісти, створюючи крен в повороті), можна відновити траєкторію.

Кутові жорсткості підвісок - це здатність автомобіля протистояти кутовим коливанням. Уявимо момент входу в поворот. Водій повертає кермо, на машину починає діяти прикладена в центрі її маси відцентрова сила, що скривлює траєкторію руху. Природно, вона викличе крен і збільшення навантаження на зовнішні колеса. Але на яке саме: переднє чи заднє. Левову частку додаткового навантаження сприйматиме те колесо, підвіска якого має велику кутову жорсткість в поперечному напрямі. Для стійкості і керованості автомобіля це має дуже велике значення. Адже здатність колеса сприймати бічну силу сильно залежить від прикладеного до нього вертикального навантаження - чим сильніше воно притискається до дороги підвіскою, тим більшу бічну силу розвиває.

 

Загальна будова

Передня підвіска незалежна важільно-пружинна типу Макферсон з телескопічними стійками амортизатора, витими циліндричними пружинами, нижніми поперечними важелями і стабілізатором поперечної стійкості.

Передня підвіска

Задня підвіска

Основним елементом передньої підвіски являється телескопічна стійка амортизатора, що суміщає функції телескопічного елементу направляючого механізму демпфуючого елемента вертикальних коливань колеса відносно кузова. На стійці амортизатора зібрано вита циліндрична пружина 9, буфер стиснення 7, захисний чохол стійки 8 і верхня чашка пружини 6 (мал.2). Через верхню опору 5, що включає в себе опорний підшипник, передається навантаження на кузов автомобіля.

Мал.1

Мал.2

Стійка амортизатора з'єднана з поворотним кулаком 11 двома болтами. Поворотний кулак з'єднаний з нижнім важелем 12 (мал.1) підвіски шарової опори 10. Важелі підвіски прикріплені безпосередньо до кузова сайлентблоками 8 і 13.

Стабілізатор поперечної стійкості з встановленими на ньому резиновими втулками з'єднаний з підрамником автомобіля 14 двома скобами, а з важелями підвіски - стійками стабілізатора 7.

Задня підвіска напівнезалежна, важільно-пружинна з поздовжніми важелями, шарнірно закріпленими на кузові автомобіля і з'єднаними між собою поперечною балкою U-подібного перерізу. Поздовжні важелі з'єднані з кузовом сайлентблоками. В балці підвіски встановлений стабілізатор поперечної стійкості торсіонного типу (мал. 3).

Мал.3

1 - телескопічна стійка амортизатора; 2 - поздовжній важіль підвіски; 3 - сайлентблоки задньої балки; 4 - важіль регулятора тиску (на автомобіля без АБС); 5 - кронштейн кріплення регулятора тиску; 6 - поперечна балка задньої підвіски.

Амортизатори і пружини об'єднані в єдиний елемент - стійку амортизатора. Нижні кінці стійки амортизатора закріплені на важелях підвіски болтами. Верхні кінці стійок кріпляться до кузова через резинові подушки.

Кожна маточина задніх коліс встановлена на двох конічних роликових підшипниках.

Кути встановлення задніх коліс задані конструктивно і в експлуатації не регулюються.

 

 Робота ходової частини

На зорі автомобілебудування, коли швидкості були низькі, і потужність двигуна була обмеженою, дійсно, головною справою було досягти комфортабельних умов поїздки. Потрібно було розробити такий механізм, який би дозволяв колесам інтенсивно переміщатися вгору і вниз, тоді як кузов автомобіля рухався б плавно над дорогою. З початком застосування пружин, на які спирався своєю вагою кузов, конструктори досягли того, що різкі удари, яким піддавався автомобіль на дорогах того часу, були значно пом'якшені.

Інша проблема полягала в тому, що пасажирів вколисувало, і це зменшило ентузіазму по відношенню до пружин, що рятували від поштовхів. Так, поштовхів стало менше. Але вони здійснювалися постійно і весь час. Рішення полягало в тому, щоб винайти якийсь механізм, який вирівнював би їх дію. Знадобилися багато років, щоб розробити цей механізм, поки конструктори не прийшли до сучасного амортизатора. І хоча по своїй конструкції амортизатори значно відрізняються один від одного, ідея амортизатора універсальна: він дозволяє підвісці вільно рухатися при попаданні колеса у вибоїни на дорогу. Цей опір створюється за допомогою прокачування рідини усередині амортизатора через спеціальні клапани.

В даний час розроблена ціла наука про створення пружин і амортизаторів. Так, її стратегією є, наприклад застосування азотистого газу під високим тиском усередині амортизатора, для кращої роботи і контролю, для того, щоб опір був в адекватний для кожної конкретної ситуації. Це вигнутий з пружинної сталі пруток особливої форми, що сполучає важелі підвіски з однієї і іншої сторони кузова, щоб зменшити його крен і коливання. Застосування торсіонів в підвісках - основним принципом дії - елементи підвіски демпфують і гасять зусилля, що передаються від коліс, на кузов. Ці системи покликані вирішувати одну основну задачу: дати можливість кожному колесу поглинати дію від попадання колеса в ямку з тим, щоб було комфортніше їхати в автомобілі, і він не трясся по дорозі.

Зрозуміло, є значно більше елементів підвіски чим тільки пружини і амортизатори. Не можна допустити того, щоб колеса стрибали, як божевільні. Потрібне якесь пристосування, щоб вони були чітко зафіксовані на шасі і могли б реагувати на команди, що подаються водієм при управлінні автомобілем навіть на найбільших ямах.

Для цього і використовують підвіски типу Макферсон. Вони складаються всього з декількох деталей, відносно дешеві у виготовленні і займають в автомобілі мало місця.

Але якщо Ви дозволите кожному колесу слідувати за всіма нерівностями на дорожньому покритті незалежно один від одного, то і це буде не зовсім зручно. Колеса, які зависають в повітрі - навіть на короткий момент - не зможуть допомогти водію виконати такі операції, як прискорити рух автомобіля, загальмувати або зробити поворот.

Від роботи підвіски автомобіля залежить безпека руху, і в першу чергу від роботи амортизаторів. Але і шарніри, і кульові опори грають не останню роль в забезпеченні безпеки.

Робота підвіски полягає в перетворенні енергії удару при наїзді на нерівності дороги в переміщення пружного елементу. Пружний елемент зменшує силу удару, яка передає на кузов, і в результаті плавність ходу, а значить, і комфорт збільшуються. Пружним елементом є циліндрові пружини. Проте мало пом'якшити удар, треба ще і погасити коливання, які створюють пружні елементи, а ось цим вже займаються амортизатори.

Підвіска збільшує комфорт (плавність ходу), стійкість в русі (здатність протидіяти занесенням і перекиданню) і прохідності автомобіля. Всі ці вимоги, як правило, входять в суперечність один з одним, тому конструктори вимушені йти на компроміси. Наприклад, дуже м'яка підвіска погіршує стійкість, а дуже жорстка - і зменшує комфорт і зменшує ресурс вузлів.

 

Технічне обслуговування ходової частини

Всі перевірки потрібно проводити знизу автомобіля, встановленого на підйомнику або оглядовій ямі.

При кожному технічному обслуговуванні треба обов'язково перевіряти стан захисних чохлів шарових опор підвіски, на чохлах не повинно бути механічних пошкоджень, а на деталях підвіски - тріщин, деформації важелів, розтяжок штанги стабілізатора і її стійок, деталей кузова в місцях кріплення вузлів і деталей підвіски.

Перевіряємо стан прорезинених шарнірів, гумових подушок, шарових підвіски, а також стан (осідання) верхніх опор телескопічних стійок підвіски.

Прорезинені шарніри і гумові подушки підлягають заміні при розривах і односторонньому трісканні гуми.

На гумових деталях підвіски не допускається:

ознаки старіння гуми;

механічні пошкодження.

На прорезинених шарнірах не допускається:

ознаки старіння, тріщини;

відрив гумового масиву від арматури.

Далі перевірка слідує у такому порядку:

1. Перевіряємо стан захисних чохлів шарових опор. Якщо чохли пошкоджені, заміняємо;

2. Похитуючи колесо у вертикальній площині, перевіряємо шарові опори на наявність люфтів. Якщо є люфти кульових пальців заміняємо опори.

3. Знімаємо кришки верхніх опор телескопічних стійок і робимо поверхневий огляд верхніх опор. У разі сильної деформації потрібно її замінити.

4. Перевіряємо резинові втулки на сайлентблокові в місцях кріплення важелів до кузова.

5. Перевіряємо стан прорезинених шарнірів в місцях кріплення стійок стабілізатора поперечної стійкості до важелів і штанги стабілізатора, а також резинових подушок в місцях кріплення штанги до кузова.

6. Перевіряємо стан захисного чохла телескопічної стійки.

Несправні деталі потрібно замінити.

Задня підвіска має таку ж характеристику огляду, тобто при перевірці уважно оглядаємо:

-   резинові втулки нижніх шарнірів;

-   подушки верхніх шарнірів амортизатора;

-   амортизатор (витікання рідини не допускається);

-  прорезинені шарніри кріплення балки задньої підвіски до кронштейна на кузові;

підшипники маточини задніх коліс, пружин і буфера стиску