Urządzenie do zawieszenia samochodu (VAZ-2121)

Zawieszenie zapewnia elastyczne połączenie między nadwoziem samochodu a osiami lub kołami. Zawieszenie łagodzi wstrząsy i uderzenia podczas jazdy po nierównych drogach.

Zawieszenie pojazdu (rysunek 36) składa się z trzech urządzeń: prowadnicy 1, sprężystego 2 i tłumiącego 3.



Urządzenie prowadzące zawieszenie określa charakter ruchu koła względem nadwozia i drogi. Urządzenie prowadzące przenosi siły wzdłużne i poprzeczne oraz ich momenty pomiędzy kołem i nadwoziem samochodu.

Urządzenie elastyczne zawieszenie łagodzi wstrząsy i uderzenia przenoszone z kół na nadwozie samochodu podczas jazdy po nierównej nawierzchni. Urządzenie elastyczne poprawia płynność ruchu pojazdu, tzn. stwarza możliwość przemieszczania się bez nieprzyjemnych odczuć i szybkiego zmęczenia ludzi oraz uszkodzenia przewożonego ładunku.

Urządzenie gaśnicze zawieszenie redukuje drgania nadwozia i kół samochodu, które powstają podczas jazdy po nierównych drogach. Urządzenie tłumiące zamienia energię mechaniczną drgań na energię cieplną, która jest następnie rozpraszana do otoczenia.



W przednim zawieszeniu samochodu, oprócz urządzenia sprężysto-prowadząco-tłumiącego, występuje także dodatkowe urządzenie - stabilizator przechyłów. Stabilizator redukuje przechyły boczne i poprzeczne drgania kątowe nadwozia samochodu.

Zawieszenie przednie

Przednie zawieszenie samochodu jest niezależne, sprężynowo-dźwigniowe, z amortyzatorami hydraulicznymi i stabilizatorem.

Przednie koła samochodu zawieszone są niezależnie od siebie, nie mają ze sobą bezpośredniego połączenia, poruszają się w płaszczyźnie poprzecznej, a ruch jednego koła nie powoduje ruchu drugiego koła.




Urządzeniem prowadzącym przedniego zawieszenia (rysunek 37) są dźwignie 1 i 36, urządzeniem sprężystym są sprężyny walcowe 4, urządzeniem tłumiącym są teleskopowe amortyzatory hydrauliczne 9, a drążkiem stabilizatora jest drążek sprężysty 12. Przednie zawieszenie jest zamontowane na poprzeczce 43, przymocowanej do nadwozia samochodu. Pomiędzy poprzecznicą a nadwoziem zamontowane są nosze 29, które podczas ruchu samochodu pochłaniają siły wzdłużne i ich momenty przenoszone z kół przednich na poprzecznicę. Górne 36 i dolne 1 wahacze zawieszenia są zamontowane poprzecznie do pojazdu i posiadają wzdłużne osie toczne. Oś 46 dolnego ramienia jest przymocowana do rurowej poprzeczki 43, a oś 38 górnego ramienia jest przymocowana do wspornika 2 poprzeczki. Wewnętrzne końce górnego i dolnego ramienia połączone są z osiami za pomocą gumowo-metalowych zawiasów. Górne 37 i dolne 45 zawiasy gumowo-metalowe mają taką samą konstrukcję i różnią się jedynie wymiarami. Zastosowanie gumowo-metalowych zawiasów gwarantuje cichą pracę zawieszenia i eliminuje potrzebę smarowania zawiasów. Zewnętrzne końce górnego i dolnego ramienia zawieszenia połączone są ze zwrotnicą 23 za pomocą przegubów kulowych 30 i 13. Przeguby kulowe są nierozłączne, mają taką samą konstrukcję, są wymienne i nie wymagają smarowania podczas pracy. Sprężyna zawieszenia 4 jest zamontowana pomiędzy dolną miską podporową 3, przymocowaną do dolnego ramienia, a górną miską podporową 41, połączoną z podporą 40, która jest połączona z poprzeczką zawieszenia. Uszczelki izolujące wibracje i hałas 42 są zamontowane pomiędzy końcami sprężyny i miseczkami podporowymi. Dolny koniec amortyzatora 9 jest przymocowany do wspornika 8 miseczki podporowej 3 za pomocą gumowo-metalowego zawiasu. Górny koniec amortyzatora jest przymocowany do wspornika 33 za pomocą gumowych poduszek 31. Ruch koła w górę jest ograniczony przez 5% bufor kompresji, który jest przymocowany do wspornika 6, zainstalowanego wewnątrz sprężyny zawieszenia. Pod obciążeniem statycznym zderzak 5 styka się z dolną miseczką podporową 3 sprężyny, co zapewnia jej stałą pracę. Ogranicznik 7 ogranicza kompresję zderzaka 5. Ruch koła w dół jest ograniczony przez zderzak odbicia 35, który jest zainstalowany w uchwycie 34, połączonym z poprzeczką 43 i podporą 40. Gdy koło porusza się w dół, zderzak 35 opiera się o specjalną podkładkę podporową górnego ramienia 36. Stabilizator przechyłów to sprężyste urządzenie typu skrętnego zainstalowane w poprzek pojazdu. Drążek stabilizatora 12 ma kształt litery U i okrągły przekrój poprzeczny. Wykonany jest ze stali sprężynowej. Środkowa część drążka stabilizatora oraz jego końce zamocowane są w gumowych podporach 11 za pomocą zacisków 10 odpowiednio do nadwozia samochodu oraz wsporników misek podporowych 3 dolnych wahaczy zawieszenia. Podczas przechyłów bocznych i poprzecznych drgań kątowych nadwozia końce stabilizatora poruszają się w różnych kierunkach: jeden koniec obniża się, a drugi unosi. W efekcie środkowa część drążka stabilizatora ulega skręceniu, co zmniejsza przechyły i kołysanie boczne nadwozia samochodu. Tworząc opór przeciwdziałający przechyłom i drganiom bocznym nadwozia, stabilizator nie zakłóca jednocześnie jego pionowych i wzdłużnych drgań kątowych.

Przy takich drganiach drążek stabilizatora obraca się swobodnie w swoich podporach.

Zawieszenie tylne

Zawieszenie tylne jest zależne, resorowane, z amortyzatorami hydraulicznymi. Tylne koła samochodu połączone są ze sobą za pomocą belki osi tylnej, dzięki czemu ruch jednego z kół w płaszczyźnie poprzecznej przenoszony jest na drugie koło. Urządzeniem prowadzącym zawieszenia tylnego (rysunek 38) są drążki wzdłużne 3, 17 i poprzeczne 24, urządzeniem sprężystym są sprężyny walcowe 9, a urządzeniem tłumiącym są teleskopowe amortyzatory hydrauliczne 25.



Oś tylna połączona jest z nadwoziem za pomocą czterech podłużnych drążków 3 i 17 oraz jednego poprzecznego 24. Pręty 3 i 24 są stalowe, rurowe, a pręty 17 są lite. Końce wszystkich drążków, z wyjątkiem przednich końców górnych drążków podłużnych 17, zamocowane są w uchwytach na nadwoziu pojazdu i belce osi tylnej. Przednie końce prętów 17 zamocowane są wspornikowo na sworzniach 7. Do zamocowania wszystkich prętów zastosowano zawiasy gumowo-metalowe. Zawiasy gumowo-metalowe zapewniają cichą pracę tylnego zawieszenia i nie wymagają smarowania. Sprężyny zawieszenia 9 zamontowane są pomiędzy dolnymi miskami podporowymi 5, przyspawanymi do belki osi tylnej, a górnymi miskami podporowymi 12, połączonymi z nadwoziem pojazdu. Pomiędzy końcami sprężyn i miskami podporowymi zamontowano uszczelki izolujące wibracje i hałas 4 i 11. Górne końce amortyzatorów 25 są wspornikowo zamocowane na sworzniach 14 do nadwozia samochodu, a dolne końce są przymocowane do belki osi tylnej. Do mocowania amortyzatorów stosuje się zawiasy gumowo-metalowe.

Ruch kół w górę ograniczony jest przez zderzaki ściskające 6, które zamocowane są do podpór umieszczonych wewnątrz sprężyn zawieszenia. Dodatkowy bufor 16 ogranicza ruch przedniej części obudowy tylnej osi, gdy koła poruszają się do góry. Ruch kół w dół jest ograniczony amortyzatorami, które redukują ruch tylnej osi podczas ruchu w dół.

Amortyzatory

Amortyzatory mają za zadanie tłumić drgania nadwozia i kół samochodu. Amortyzatory hydrauliczne, ze względu na opór jaki generują, (tarcie płynne) zamieniają energię mechaniczną drgań nadwozia i kół na energię cieplną, która jest rozpraszana do otoczenia. Przednie i tylne zawieszenie pojazdu wyposażone jest w teleskopowe amortyzatory hydrauliczne dwustronnego działania, które tłumią drgania nadwozia i kół pojazdu zarówno podczas sprężania, jak i odbicia.

Oryginał jest dostępny w zasobie online www.vazbook.ru

Przednie i tylne amortyzatory mają taką samą konstrukcję, różnią się jedynie długością i sposobem montażu.

Amortyzator (rysunek 39) składa się z trzech głównych zespołów: cylindra 12 z dnem 2, tłoka 10 z tłoczyskiem 13 i tuleją prowadzącą 21 z uszczelnieniami. Tłok amortyzatora ma dwa rzędy otworów przelotowych rozmieszczonych na całym obwodzie. Otwory zewnętrznego rzędu zamykane są od góry zaworem obejściowym 24, który znajduje się pod wpływem słabej sprężyny talerzowej 23, a otwory wewnętrznego rzędu zamykane są od dołu zaworem zwrotnym 29 z mocną sprężyną 9. Na dole cylindra amortyzatora znajduje się zawór sprężający, którego tuleja 6 i płyta 7 mają szereg otworów przelotowych. Cylinder 12 wypełniony jest płynem amortyzatora, którego wyciekowi zapobiega uszczelka 18, dociskana nakrętką 15, wkręcona w zbiornik 11. Wnęka amortyzatora, zamknięta między cylindrem 12 a zbiornikiem 11, jest komorą, która służy do kompensacji zmiany objętości płynu w cylindrze po obu stronach tłoka, powstającej wskutek ruchu tłoczyska 13.



Podczas suwu sprężania tłok 10 przesuwa się w dół, a pręt 13 wchodzi do cylindra 12. Ciśnienie wywierane przez tłok na ciecz przemieszcza ją w dwóch kierunkach: do przestrzeni nad tłokiem i do komory kompensacyjnej 30. Po przejściu przez zewnętrzny rząd otworów w tłoku ciecz otwiera zawór obejściowy 24 i wypływa spod tłoka do przestrzeni nad nim. Część cieczy, której objętość równa jest objętości pręta wprowadzonego do cylindra, przedostaje się przez zawór sprężający do komory kompensacyjnej, zwiększając ciśnienie znajdującego się tam powietrza.

W czasie odrzutu tłok przesuwa się w górę, a pręt opuszcza cylinder amortyzatora. Zawór obejściowy 24 zamyka się, a ciśnienie płynu nad tłokiem wzrasta. Ciecz dostaje się do przestrzeni pod tłokiem przez wewnętrzny rząd otworów w tłoku oraz zawór zwrotny 29. Jednocześnie pod wpływem ciśnienia powietrza część cieczy z komory kompensacyjnej przedostaje się do cylindra amortyzatora.

Podczas łagodnego odrzutu zawór 29 jest zamknięty, a ciecz przepływa przez rowki jego tarczy przepustnicy 25. Podczas gwałtownego odrzutu prędkość tłoka wzrasta, a pod wpływem zwiększonego ciśnienia zawór odrzutu 29 otwiera się, a ciecz przepływa przez niego.

Zawór odbicia odciąża amortyzator i zawieszenie, chroniąc je przed dużymi obciążeniami powstającymi podczas drgań przy dużej prędkości, gdy pojazd porusza się po nierównej drodze. Zawór ogranicza również wzrost oporu amortyzatora w przypadku wzrostu lepkości płynu w niskich temperaturach.

Opór stawiany przez amortyzator podczas ściskania jest kilkakrotnie mniejszy niż podczas odbicia: 5-krotnie mniejszy w przypadku amortyzatora przedniego i 4-krotnie mniejszy w przypadku amortyzatora tylnego. Jest to konieczne, aby zapewnić, że wstrząsy i uderzenia spowodowane nierównościami drogi zostaną przeniesione na nadwozie samochodu w minimalnym stopniu.