Kas yra priklausoma ir nepriklausoma automobilio pakaba?

Kas yra priklausoma ir nepriklausoma automobilio pakaba?

Pakaba yra sistema, jungianti automobilio kėbulą su ratais. Jis skirtas slopinti smūgius ir drebėjimą dėl nelygaus kelio ir užtikrinti mašinos stabilumą įvairiomis sąlygomis.

Pagrindinės pakabos dalys yra elastiniai ir amortizatoriai (spyruoklės, spyruoklės, amortizatoriai ir guminės dalys), kreiptuvai (svirties ir sijos, jungiančios kėbulą ir ratus), atraminiai elementai, stabilizatoriai ir įvairios jungiamosios detalės.

Yra du pagrindiniai pakabos tipai – priklausoma ir nepriklausoma. Tai reiškia tos pačios ašies ratų priklausomybę arba nepriklausomumą važiuojant nelygia danga.

priklausoma pakaba. Vienos ašies ratai yra standžiai sujungti vienas su kitu ir vienos iš jų judėjimas lemia kitos padėties pasikeitimą. Paprasčiausiu atveju jis susideda iš tiltelio ir dviejų išilginių spyruoklių. Taip pat galimas variantas ant kreipiamųjų svirčių.

Nepriklausoma pakaba. Tos pačios ašies ratai nėra sujungti vienas su kitu, o vieno poslinkis neturi įtakos kito padėčiai.

Priklausomos pakabos veikimo principas

Jei pažvelgsite į priklausomos pakabos schemą, pamatysite, kad jungtis turi įtakos vertikaliam ratų judėjimui ir jų kampinei padėčiai kelio plokštumos atžvilgiu.

Kai vienas iš ratų pajuda aukštyn, antrasis nusileis, nes elastiniai elementai ir visa kreipiamoji mentė yra transporto priemonės vikšro viduje. Suspaudus kairėje automobilio pusėje esančią spyruoklę arba spyruoklę, atitinkamai apkraunamas kėbulas, dešinė spyruoklė iš dalies ištiesinama, didėja atstumas tarp kėbulo ir kelio dešinėje. Tai ne visada vienareikšmiška, nes vaizdas bus iškraipytas dėl atsiradusių kėbulo riedėjimų ir daug kas priklauso nuo automobilio masės centro aukščio ir atstumo išilgai ašies nuo spyruoklės ar svirčių iki rato. Skaičiuojant pakabas, atsižvelgiama į tokius padarinius, dėl kurių automobilis rieda ir linkęs siūbuoti.

Kadangi abu ratai yra lygiagrečiose plokštumose, jei nepaisysime dirbtinai sukurtų posvyrio kampų, tai vieno iš jų pakreipimas, pavyzdžiui, į kairę, sukels panašų kampą ta pačia kryptimi ir antrasis. Tačiau kėbulo atžvilgiu momentinis posvyrio kampas keisis taip pat, tik priešingu ženklu. Keičiamasis kampas prie vairo visada pablogina sukibimą, o pagal šią schemą tai įvyksta iš karto, kai ant ašies yra abu ratai. Taigi nepatenkinamas priklausomų pakabų veikimas dideliu greičiu su šoninėmis apkrovomis posūkiuose. Ir tokios pakabos trūkumai neapsiriboja tuo.

Spyruoklės vaidmuo bendrąja šio žodžio prasme gali būti tiesiogiai tipiškos spyruoklinės konstrukcijos, pagamintos iš skirtingų medžiagų ir su skirtingu lakštų skaičiumi komplekte, įskaitant kintamo standumo (su spyruoklėmis), taip pat spyruokles ar pneumatines spyruokles, panašias į juos makete.

Spyruoklinė pakaba. Spyruoklės gali būti išdėstytos išilgai arba skersai, formuoti skirtingus lankus, nuo ketvirčio elipsės iki pilnos. Dviejų pusiau elipsinių spyruoklių, esančių palei kėbulą, pakaba jau seniai tapo klasika. Kiti dizainai buvo naudojami praėjusio amžiaus pirmoje pusėje.

Lakštinės spyruoklės savybės yra tokios, kad vertikalioje plokštumoje jos standumas yra normalizuotas, o visose kitose jos deformacijos gali būti nepaisomos, todėl šioje konstrukcijoje nėra atskiros kreipiamosios mentės. Visas tiltas yra pritvirtintas prie rėmo arba prie korpuso tik per spyruokles.

Į šį pakabuką įeina:

• spyruoklės, turinčios vieną ar daugiau plokščių metalo lakštų, kartais naudojamos kompozicinės medžiagos;
• spaustukai, tvirtinantys spausdinimo konstrukcijų spyruoklinius lakštus;
• tarp lakštų yra poveržlės nuo girgždėjimo, mažinančios trintį ir gerinančios akustinį komfortą;
• pakabos spyruoklės, kurios yra papildomos mažesnės spyruoklės, kurios suveikia pasirinkus pakabos eigos dalį ir keičia jos standumą;
• kopėčios, tvirtinančios spyruoklę prie tilto sijos;
• priekiniai ir apatiniai tvirtinimo laikikliai su įvorėmis arba tyliais blokeliais, kurie leidžia kompensuoti spyruoklės ilgio pokytį suspaudimo metu, kartais jie vadinami auskarais;
• pagalvėlės-smulkintuvai, apsaugantys lakštus nuo negrįžtamos deformacijos maksimaliu lenkimu darbo eigos pabaigoje.

Visose priklausomose pakabose yra atskirai montuojami amortizatoriai, kurių tipas ir vieta nepriklauso nuo elastingo elemento tipo.

Spyruoklės gali perduoti traukimo ir stabdymo jėgas iš ašies sijos į kėbulą su nedidele deformacija, neleidžia ašiai suktis apie savo ašį ir atsispiria šoninėms jėgoms posūkiuose. Tačiau dėl standumo reikalavimų skirtingomis kryptimis nenuoseklumo jie viską daro vienodai blogai. Tačiau tai ne visur būtina.

Sunkiosiose kelių ašių transporto priemonėse gali būti naudojamos balansinės pakabos, kai viena spyruoklių pora aptarnauja dvi gretimas ašis, remiasi į jų galus ir yra pritvirtinta prie rėmo centre. Tai tipiška sunkvežimio pakaba, turinti savo privalumų ir trūkumų.

Spyruoklinė pakaba. Elastinio elemento vaidmenį atlieka cilindrinės arba pneumatinės spyruoklės, todėl šiam tipui reikalinga atskira kreipiamoji mentė. Jis gali būti įvairaus dizaino, dažniausiai naudojama penkių reaktyvinių strypų sistema, dvi viršutinės, dvi apatinės ir viena skersinė (Panhard strypai).

Yra ir kitų sprendimų, pavyzdžiui, iš dviejų išilginių strypų su vienu skersiniu arba Panhard strypą pakeitus Watt lygiagretainiu mechanizmu, kuris geriau stabilizuoja tiltelį skersine kryptimi. Bet kokiu atveju spyruoklės veikia tik suspaudus, o visi momentai nuo tilto perduodami reaktyviniais traukomis su tyliais blokeliais galuose.

Nepriklausomos pakabos veikimo principas

Nepriklausomos pakabos plačiai naudojamos lengvųjų automobilių priekiniuose vairuojamuose ratuose, nes jų naudojimas žymiai pagerina variklio skyriaus arba bagažinės išdėstymą ir sumažina ratų savaiminio svyravimo galimybę.

Kaip elastingas nepriklausomos pakabos elementas, dažniausiai naudojamos spyruoklės, kiek rečiau - sukimo strypai ir kiti elementai. Taip išplečiama pneumatinių elastinių elementų panaudojimo galimybė. Elastinis elementas, išskyrus spyruoklę, praktiškai neturi įtakos kreipiamojo įtaiso funkcijai.

Nepriklausomoms pakaboms yra daug kreipiamųjų įtaisų schemų, kurios klasifikuojamos pagal svirčių skaičių ir svirčių svyravimo plokštumos vietą.  

Nepriklausomame fronte jungties pakaba, rato stebulė yra sumontuota su dviem kampiniais kontaktiniais kūginiais ritininiais guoliais ant vairo svirties, kuri yra sujungta su stelažu šerdimi. Tarp statramsčio ir vairo rankenos yra sumontuotas traukos rutulinis guolis.

Stovas srieginėmis įvorėmis pasukamai sujungtas su viršutine ir apatine šakių svirtimis, kurios, savo ruožtu, yra sujungtos su ašimis, pritvirtintomis prie rėmo skersinių guminėmis įvorėmis. Elastingas pakabos elementas yra spyruoklė, kurios viršutinis galas per vibraciją izoliuojančią tarpinę remiasi į štampuotą skersinio strypo galvutę, o apatinis galas - į atraminį kaušelį, pritvirtintą prie apatinių svirčių. Ratų vertikalų judėjimą riboja guminių buferių sustojimas sijoje.

Dvigubo veikimo teleskopinis hidraulinis amortizatorius sumontuotas spyruoklės viduje ir viršutiniu galu per gumines pagalvėles sujungtas su skersiniu rėmu, o apatiniu – su apatinėmis svirtimis.

Pastaruoju metu plačiai paplito „svyrančios žvakės“ pakaba. McPhersonas. Jį sudaro viena svirtis ir teleskopinis statramstis, viena vertus, standžiai sujungtas su vairo svirtimi, o kita vertus - pritvirtintas kulne. Kulnas yra traukos guolis, sumontuotas lanksčiame guminiame bloke, pritvirtintame prie korpuso.

Stovas turi galimybę svyruoti dėl guminio bloko deformacijos ir suktis aplink ašį, einantį per traukos guolį, išorinį svirties vyrį.

Šios pakabos privalumai – mažas dalių skaičius, mažesnis svoris ir erdvė variklio skyriuje ar bagažinėje. Paprastai pakabos statramstis yra derinamas su amortizatoriumi, o elastinis elementas (spyruoklė, pneumatinis elementas) montuojamas ant statramsčio. „MacPherson“ pakabos trūkumai yra padidėjęs statramsčio kreipiamųjų elementų susidėvėjimas esant didelėms pakabos eigoms, ribotos galimybės keisti kinematinę schemą ir didesnis triukšmo lygis (palyginti su pakaba ant dviejų svirčių.

„MacPherson“ pakabų įrenginys ir veikimas yra išsamiai aprašyti toliau.

Svyruojanti statramsčio pakaba turi kaltinę svirtį, prie kurios guminėmis trinkelėmis prijungta stabilizatoriaus svirtis. Skersinė stabilizatoriaus dalis guminėmis trinkelėmis ir plieniniais laikikliais tvirtinama prie korpuso skersinio. Taigi, įstrižinė stabilizatoriaus svirtis perduoda išilgines jėgas nuo rato į kėbulą ir todėl yra integruotos pakabos kreipiančiosios svirties dalis. Guminės pagalvėlės leidžia kompensuoti iškraipymus, atsirandančius tokiai kompozitinei rankai siūbuojant, taip pat slopina išilgines vibracijas, perduodamas iš rato į korpusą.

Teleskopinio statramsčio strypas pritvirtintas prie apatinio viršutinio kulno guminio bloko pagrindo ir nesisuka kartu su statramsčiu ir ant jo sumontuota spyruokle. Tokiu atveju, bet kokiu vairuojamų ratų sukimu, stovas taip pat sukasi strypo atžvilgiu, pašalindamas statinę trintį tarp strypo ir cilindro, o tai pagerina pakabos reakciją į nedidelius kelio nelygumus.

Spyruoklė nėra sumontuota koaksialiai su stelažu, o yra pasvirusi į ratą, kad būtų sumažintos skersinės strypo, jo kreipiklio ir stūmoklio apkrovos, atsirandančios veikiant ratą vertikaliai jėgai.

Vairuojamų ratų pakabos ypatybė yra ta, kad ji turėtų leisti ratui apsisukti, nepaisant elastingo elemento įlinkio. Tai užtikrina vadinamasis sukamasis agregatas.

Pakabos gali būti pasukamos ir besukamosios:

1. Naudojant sukamąja pakaba, šarnyras pritvirtinamas prie ašies, kuri ant pakabos statramsčio pritvirtinama šiek tiek pasvirus į vertikalią. Siekiant sumažinti trinties momentą šioje jungtyje, galima naudoti adatinius, radialinius ir traukos rutulinius guolius. Išoriniai pakabos svirčių galai yra sujungti su stovu cilindrinėmis jungtimis, paprastai pagamintomis suteptų slydimo guolių pavidalu. Pagrindinis sukamosios pakabos trūkumas yra didelis vyrių skaičius. Sukant kreipiamojo įtaiso svirtis skersine plokštuma, neįmanoma pasiekti „apsaugos nuo nardymo efekto“ dėl to, kad yra pakabos išilginio ritinio centras, nes svirčių svyravimo ašys turi būti griežtai išdėstytos. lygiagrečiai.
2. Besshkvornevy nepriklausomi pakabos laikikliai, kuriuose cilindriniai stovo vyriai pakeičiami sferiniais, tapo daug plačiau paplitę. Šio vyrio konstrukcijoje yra kaištis su pusrutulio formos galvute, jame sumontuotas keraminis-metalinis atraminis įdėklas, kuris veikia sferiniame vyrio korpuso paviršiuje. Pirštas remiasi į nailonu dengtą specialų guminį įdėklą, sumontuotą specialiame laikiklyje. Vyrių korpusas pritvirtintas prie pakabos svirties. Sukant ratą, kaištis sukasi aplink savo ašį įdėkluose. Kai pakaba pasisuka, kaištis kartu su įdėklu sukasi sferos centro atžvilgiu - tam korpuse yra ovali skylė. Šis vyris yra laikantis, nes per jį vertikalios jėgos perduodamos iš rato į elastingą elementą – spyruoklę, kuri remiasi į apatinę pakabos svirtį. Pakabos svirties prie korpuso tvirtinamos arba cilindriniais slydimo guoliais, arba guminiais-metaliniais vyriais, kurie veikia dėl guminių įvorių šlyties deformacijos. Pastaruosius reikia tepti ir jie turi vibraciją izoliuojančią savybę.

Kuri pakaba yra geriausia?

Prieš atsakydami į šį klausimą, turėtumėte apsvarstyti abiejų tipų pakabukų privalumus ir trūkumus.

Privalumai sklandėиmano pakabos – didelis konstrukcijos stiprumas ir patikimumas, vienodas sukibimas su važiuojamąja kelio dalimi ir padidintas stabilumas posūkiuose, taip pat prošvaisos, tarpvėžės pločio ir kitų ratų padėties indikatorių nekintamumas (labai naudinga bekelėje).

Tarp priklausomos pakabos trūkumų:

• pakabos standumas gali sukelti diskomfortą važiuojant blogu keliu;
• sumažintas automobilio valdymas;
• koregavimo sudėtingumas;
• sunkios detalės ženkliai padidina nespyruoklinę masę, o tai neigiamai veikia važiavimo tolygumą ir mašinos dinamines charakteristikas, taip pat padidina degalų sąnaudas.

Nepriklausoma pakaba ir jo privalumai:

• padidėjęs važiavimo komfortas, nes vieno iš ratų susidūrimas su nelygumais niekaip nepaveikia kito;
• mažesnė rizika apvirsti atsitrenkus į rimtą skylę;
• geresnis valdymas, ypač važiuojant dideliu greičiu;
• sumažintas svoris užtikrina geresnes dinamines charakteristikas;
• platus reguliavimo variantų pasirinkimas optimaliems parametrams pasiekti.

Trūkumai apima:

• dėl sudėtingo dizaino paslauga bus brangi;
• padidėjęs pažeidžiamumas važiuojant bekele;
• eksploatacijos metu gali keistis vėžės plotis ir kiti parametrai.

Taigi kuris geresnis? Pakaba yra vienas iš dažniausiai remontuojamų mašinos komponentų. Į tai reikia atsižvelgti renkantis automobilį. Nepriklausomos pakabos remontas kainuos daugiau nei priklausomos. Be to, nepriklausomą, greičiausiai, teks taisyti dažniau.Nebus nereikalinga teirautis dėl atsarginių dalių prieinamumo. Tinkamos kokybės originalias dalis užsienio automobiliams gali tekti užsakyti atskirai.

Važiuojant daugiausia asfaltu, geriausias pasirinkimas yra priekinė nepriklausoma pakaba ir priklausoma galinė pakaba. Visureigiui ar kitam automobiliui, kuris turėtų būti naudojamas bekelėje, priklausoma pakaba yra geriausias pasirinkimas – ant abiejų ašių arba bent jau gale. Tiltas nesulaikys daugumos nešvarumų. O žemė ir sniegas labai aktyviai prilips prie nepriklausomos pakabos dalių. Tuo pačiu metu, net ir sulenkus tiltą ant kalnų kelio, automobilis išliks judantis. Tačiau nepriklausomos pakabos gedimas neleis automobiliui toliau judėti. Tiesa, miesto sąlygomis tvarkymas su tokia schema nebus pats geriausias.

Pastaraisiais metais gamintojai kai kuriuos automobilius pradėjo aprūpinti pakabomis, kurios gali veikti keliais režimais. Jų elektronika leidžia greitai, keliaujant, keisti parametrus priklausomai nuo eismo situacijos. Jei leidžia lėšos, verta pažvelgti į modelius, kuriuose yra tokia sistema.