Automobilio pakaba. Prietaisas ir paskirtis

Automobilio pakaba sujungia guolį automobilio dalį su ratais. Tiesą sakant, tai yra pakabos sistema, kurią sudaro daugybė dalių ir mazgų. Jo esmė – atimti įvairių jėgų, atsirandančių judant keliu, poveikį ir padaryti kėbulo bei ratų ryšį elastingą.

Pakabos - priekinė ir galinė - kartu su rėmu, ašių sijos ir ratai sudaro automobilio važiuoklę.

Daugelį transporto priemonės charakteristikų tiesiogiai lemia pakabos tipas ir konkreti konstrukcija. Tarp pagrindinių tokių parametrų yra valdymas, stabilumas ir net lygumas.

Nespyruoklinė masė yra komponentų rinkinys, kuris savo svoriu tiesiogiai veikia kelią. Visų pirma, tai yra ratai ir pakabos dalys bei tiesiogiai su jais sujungti stabdžių mechanizmai.

Visi kiti komponentai ir dalys, kurių svoris per pakabą perkeliamas į kelią, sudaro spyruoklinę masę.

Spyruoklinės ir nespyruoklinės masės santykis labai stipriai veikia automobilio vairavimo charakteristikas. Kuo mažesnė nespyruoklinių komponentų masė, palyginti su spyruoklinėmis, tuo geresnis valdymas ir važiavimo sklandumas. Tam tikru mastu tai pagerina ir automobilio dinamiką.

Per daug nespyruoklinės masės gali padidinti pakabos inerciją. Tokiu atveju važiuojant banguotu keliu galima sugadinti galinę ašį ir įvykti rimta avarija.

Beveik visi pakabos komponentai yra susiję su nespyruokliniu transporto priemonės svoriu. Todėl suprantamas inžinierių noras vienaip ar kitaip sumažinti pakabos svorį. Šiuo tikslu dizaineriai stengiasi sumažinti detalių matmenis arba vietoj plieno naudoti lengvesnius lydinius. Kiekvienas laimėtas kilogramas pamažu gerina automobilio važiavimo savybes. Tą patį efektą galima pasiekti padidinus spyruoklinę masę, tačiau tam turėsite pridėti labai didelį svorį. Lengviesiems automobiliams šis santykis yra maždaug 15:1. Be to, bendros masės padidėjimas pablogina pagreičio dinamiką.

Kalbant apie komfortą

Judanti transporto priemonė nuolat vibruoja. Šiuo atveju galima išskirti santykinai žemo ir aukšto dažnio svyravimus.

Komforto požiūriu kūno vibracijų skaičius per minutę turėtų būti nuo 60 iki 120.

Be to, dėl padangų ir kitų elastingų komponentų naudojimo nespyruoklinės masės patiria didesnio dažnio virpesius – apie 600 per minutę. Dėl pakabos konstrukcijos tokios vibracijos turėtų būti minimalios, kad salone jos nesijaustų.

Ir, žinoma, vairuojant neišvengiami nelygumai ir smūgiai, kurių intensyvumas priklauso nuo kelio dangos būklės. Viena iš svarbių pakabos užduočių yra veiksmingai kovoti su drebėjimo poveikiu dėl kelio nelygumo.

Kalbant apie valdomumą

Transporto priemonė turi išlaikyti nurodytą judėjimo kryptį ir tuo pačiu lengvai ją keisti vairuotojo valia. Viena iš pakabos funkcijų – užtikrinti pakankamą vairuojamų ratų stabilizavimą, kad automobilis ir toliau judėtų tiesia linija, neatsižvelgiant į atsitiktinius nelygumus, atsirandančius dėl kelio dangos defektų.

Esant geram stabilizavimui, vairuojami ratai grįžta į neutralią padėtį, kai vairuotojas mažai arba visai nesikiša, o automobilis juda tiesia linija, net jei vairas nėra laikomas.

Kaip juda ratai kelio ir kėbulo atžvilgiu, daugiausia lemia pakabos kinematika.

Kalbant apie saugumą

Pakaba turi užtikrinti optimalų padangų sukibimą su važiuojamąja dalimi, kad judėjimo metu kontaktinis plotas išliktų pastovus. Dinaminiai nustatymų (išlygiavimo ir kt.), taip pat pakabos geometrijos pakeitimai turėtų būti minimalūs. Tai ypač aktualu važiuojant per kelio nelygumus ir posūkiuose. Konstrukcijoje turi būti elementai, kurie sumažina riedėjimą ir sumažina mašinos slydimo ir apvirtimo tikimybę, kitaip tariant, užtikrina pakankamą stabilumą.

Automobilio pakaba dažniausiai susideda iš kreipiamųjų mechanizmų, elastinių komponentų, vibracijos slopintuvo, stabilizatoriaus, taip pat tvirtinimo detalių, reguliavimo ir valdymo įtaisų.

Vadovo mechanizmai 

Visų pirma, tai įvairios svirtys, apie kurias galite sužinoti daugiau, taip pat visokios traukos, stelažai, prailginimai. Nuo jų priklauso, kaip ir kokiomis ribomis galima judinti ratus skirtingomis ašimis ir skirtingose ​​plokštumose. Be to, jie perduoda traukos ir stabdymo jėgas, taip pat šoninį poveikį, pavyzdžiui, posūkio metu.

Priklausomai nuo naudojamų kreipiamųjų mechanizmų tipo, visas pakabas galima suskirstyti į dvi dideles klases – priklausomas ir nepriklausomas.

Priklausomame abu vienos ašies ratai yra tvirtai sujungti vienas su kitu tilteliu (skersine sija). Tokiu atveju vieno iš ratų poslinkis, pavyzdžiui, važiuojant per duobę, sukels panašų kito rato poslinkį.



Nepriklausomoje pakaboje tokios standžios jungties nėra, todėl vertikalūs vieno rato poslinkiai ar pokrypiai kitiems praktiškai neturi įtakos.



Abi klasės turi savo privalumų ir trūkumų, kurie lemia jų taikymo sritį. Kalbant apie lengvuosius automobilius, čia aiškus pranašumas buvo nepriklausomų pakabų pusėje. Nors galinė ašis daugeliu atvejų vis dar montuojama priklausomai, kartais galite rasti ir pusiau nepriklausomą sukimo svirties sistemą.

Priekinėje ašyje priklausoma pakaba dėl didelio stiprumo ir konstrukcijos paprastumo vis dar aktuali sunkvežimiuose, autobusuose ir kai kuriuose visureigiuose.

Skiriamas priklausomų ir nepriklausomų sistemų palyginimas.

Dizainas gali apimti skirtingą svirčių skaičių ir jos gali būti išdėstytos skirtingais būdais. Pagal šias savybes galima išskirti vienos svirties, dvisvirties ir kelių svirčių pakabas su išilginiu, skersiniu ar įstrižu išdėstymu.

Elastiniai elementai 

Tai spyruoklės, sukimo strypai, įvairių tipų spyruoklės, taip pat guminiai-metaliniai vyriai (silent blocks), kurių dėka svirtys ir spyruoklės yra judančios. Elastiniai elementai atsitrenkia į kelio nelygumus ir žymiai sušvelnina jų poveikį kėbului, vidaus degimo varikliui ir kitiems automobilio komponentams bei sistemoms. Ir, žinoma, jie padidina salone esančių komforto lygį.

Dažniausiai, projektuojant nepriklausomą pakabą, naudojamos cilindrinės spyruoklės, pagamintos iš specialaus spyruoklinio plieno, naudojant specialią technologiją. Tokie elastingi elementai yra patikimi, nereikalaujantys priežiūros ir tuo pačiu leidžia išgauti geriausią lygumą. Lengvuosiuose automobiliuose spyruoklės beveik visiškai pakeitė spyruokles.



Paveikslėlyje parodytas spyruoklinės pakabos su dviem svirtimis schematiškas išdėstymas.

Pneumatinėje pakaboje pneumatinės spyruoklės naudojamos kaip elastingas elementas. Šiame įgyvendinimo variante keičiant dujų slėgį cilindre galima greitai reguliuoti sistemos standumą, taip pat prošvaisos dydį. Automatinis prisitaikymas pasiekiamas dėka jutiklių sistemos ir elektroninio valdymo bloko. Tačiau tokio įrenginio kaina yra labai didelė, ir jis montuojamas tik elitiniuose automobiliuose. Be to, adaptyvioji pneumatinė pakaba yra labai sunkiai ir brangiai remontuojama, o tuo pačiu gana pažeidžiama bloguose keliuose.



vibracijos slopintuvas 

Jis atlieka savo vaidmenį. Jis skirtas slopinti vibracijas, atsirandančias naudojant elastingus komponentus, taip pat rezonansinius reiškinius. Jei nėra amortizatoriaus, vibracijos vertikalioje ir horizontalioje plokštumose žymiai sumažina valdymą ir kai kuriais atvejais gali sukelti avarinę situaciją. 

Labai dažnai sklendė su elastiniais elementais derinama į vieną įrenginį – kuris iš karto atlieka aibę funkcijų.

Apsauginė juosta 

Ši dalis montuojama tiek ant priekinės, tiek ant galinės ašies. Jis skirtas sumažinti šoninį posūkį posūkiuose ir sumažinti tikimybę, kad mašina apvirs.



Galite sužinoti daugiau apie stabdymo juostos įrenginį ir veikimo principą.

Tvirtinimo detalės 

Pakabos dalims sujungti su rėmu ir viena su kita, naudojami trijų tipų tvirtinimai - varžtais, su ir per elastingus komponentus (guminius-metalinius vyrius ir įvores). Pastarieji, be savo pagrindinės užduoties, taip pat padeda sumažinti triukšmo lygį, sugerdami tam tikro dažnių spektro vibracijas.

Paprastai konstrukcija taip pat numato svirties eigos ribotuvus. Transporto priemonei pravažiavus didelį nelygumą, guminis buferis sugers smūgį, kol amortizatorius pasieks viršutinę arba apatinę ribą. Taip išvengiama priešlaikinio amortizatoriaus, jo viršutinės atramos ir apatinio tyliojo bloko gedimo.

Tema per plati, kad viename straipsnyje apimtų visus jos aspektus. Be to, projektavimo inžinieriai nuolat tobulina esamus įrenginius ir kuria naujus. Perspektyviausia kryptis – sistemos su automatiniu prisitaikymu prie konkrečių kelio sąlygų. Be jau minėtų pneumatinių spyruoklių, pavyzdžiui, naudojami reguliuojami stabilizatoriai, kurie pagal ECU signalą gali keisti savo standumą.



Daugelyje automobilių yra sumontuoti reguliuojami amortizatoriai, kurie keičia pakabos standumą dėl elektromagnetinio vožtuvo veikimo.

Hidropneumatinėje suspensijoje elastinių komponentų vaidmenį atlieka sferos, kurių atskiros izoliuotos sekcijos užpildytos dujomis ir skysčiu. Hydractive sistemoje hidropneumatinė sfera yra pakabos statramsčio dalis.



Tačiau visos šios galimybės yra brangios, todėl dauguma vairuotojų šiandien turi tenkintis geriausiomis „MacPherson“ ir spyruoklinėmis sistemomis su dviem svirtimis.

Niekas nėra apsaugotas nuo problemų mūsų keliuose, todėl nebus nereikalinga susipažinti su galimų problemų ženklais. Ir būtinai perskaitykite.