Підвіска автомобіля (Мал. 36) складається з трьох пристроїв: напрямного 1, пружного 2 і 3, що гасить.
Мал. 36. Принципова схема підвіски автомобіля:
1, 2, 3 - напрямний, пружний і гасить пристрої; 4 – стабілізатор поперечної стійкості.
Напрямний пристрій підвіски визначає характер переміщення колеса щодо кузова та дороги. Напрямний пристрій передає поздовжні та поперечні сили та їх моменти між колесом та кузовом автомобіля.
Пружний пристрій підвіски пом'якшує поштовхи та удари, що передаються від колеса на кузов автомобіля при наїзді на дорожні нерівності. Пружний пристрій покращує плавність ходу автомобіля, тобто створює можливість руху без неприємних відчуттів та швидкої стомлюваності людей та пошкоджень вантажів, що перевозяться.
Пристрій, що гасить підвіски зменшує коливання кузова і коліс автомобіля, що виникають при русі по нерівностях дороги. Пристрій, що гасить, перетворює механічну енергію коливань в теплову з подальшим її розсіюванням в навколишнє середовище.
У передній підвісці автомобіля, крім пружного, направляючого і гасить пристрою, є ще додатковий пристрій - стабілізатор поперечної стійкості. Стабілізатор зменшує бічний крен та поперечні кутові коливання кузова автомобіля.
Передня підвіска
Передня підвіска автомобіля незалежна, важільно-пружинна, з гідравлічними амортизаторами та стабілізатором поперечної стійкості.
Передні колеса автомобіля підвішені незалежно одне від іншого, не мають між собою безпосереднього зв'язку, переміщаються в поперечній площині, і переміщення одного колеса не викликає переміщення іншого колеса.
Мал. 37. Передня підвіска:
1 – нижній важіль; 2 – кронштейн поперечки; 3 – нижня опорна чашка пружини; 4 – пружина; 5 – буфер стиснення; 6 – опора буфера стиснення; 7 - упор; 8 – нижній кронштейн амортизатора; 9 - амортизатору 10 - обойма опори стабілізатора; 11 – гумова опора стабілізатора; 12 - стрижень ста бил до затору; 13 - нижній шаровий шарнір; 14 – гальмівний щит; 15 – гальмівний диск; 16 - маточина колеса; 17 - шпилька кріплення колеса та гальмівного диска; 18 - конусна втулка; 19 – декоративний ковпак; 20 - хвостовик зовнішнього шарніра приводу коліс; 21 - підшипники маточини колеса; 22 - сальник; 23 – поворотний кулак; 24 - палець шарового шарніра; 25 – захисний чохол; 26 – підшипник; 27 - обойма; 28 - корпус; 29 – розтяжка; 30 - верхній шаровий шарнір; 31 – гумова подушка амортизатора; 32 - чашка подушки; 33 – верхній кронштейн амортизатора; 34 – кронштейн буфера віддачі; 35 – буфер віддачі; 36 – верхній важіль; 37 - гумометалевий шарнір верхнього важеля; 38 – вісь верхнього важеля: 39, 44 – регулювальні шайби: 40 – верхня опора пружини; 41 - верхня опорна чашка пружини; 42 – прокладка пружини; 43 - поперечка передньої підвіски; 45 - гумометалевий шарнір нижнього важеля; 46 - вісь нижнього важеля; 47, 51 - завзяті шайби; 48 – зовнішня втулка; 49 – внутрішня втулка: 50 – гумова втулка.
Напрямний пристрій передньої підвіски (Мал. 37) є важелі 1 і 36, пружним пристроєм - кручені циліндричні пружини 4, що гасить - телескопічні гідравлічні амортизатори 9, а стабілізатором поперечної стійкості - пружний стрижень 12. Передня підвіска змонтована на поперечині 43, прикріпленої К кузов. Між поперечкою та кузовом встановлені розтяжки 29, які при русі автомобіля сприймають поздовжні сили та їх моменти, що передаються від передніх коліс на поперечину. Верхні 36 і 1 нижні важелі підвіски встановлені поперек автомобіля і мають поздовжні осі кочення. Вісь 46 нижнього важеля прикріплена до трубчастої поперечки 43, а вісь 38 верхнього важеля - до кронштейна 2 поперечки. Внутрішні кінці верхніх та нижніх важелів з'єднані з осями гумометалевими шарнірами. Верхні 37 і нижні 45 гумометалеві шарніри мають однаковий пристрій та відрізняються тільки своїми розмірами. Застосування гумометалевих шарнірів забезпечує безшумну роботу підвіски та виключає необхідність мастила шарнірів. Зовнішні кінці верхніх і нижніх важелів підвіски з'єднані з поворотним кулаком 23 шаровими шарнірами 30 і 13. Кульові шарніри виконані нерозбірними, мають однаковий пристрій, взаємозамінні і в процесі експлуатації не вимагають мастила. Пружина 4 підвіски -встановлена між нижньою опорною чашкою 3, прикріпленої до нижнього важеля, і верхньої опорної чашкою 41, з'єднаної з опорою 40, яка з'єднана з поперечкою підвіски. Між кінцями пружини та опорними чашками встановлені вібро-шумоізолюючі прокладки 42. Амортизатор 9 нижнім кінцем прикріплений до кронштейна 8 опорної чашки 3 за допомогою гумометалевого шарніра. Верхній кінець амортизатора кріпиться до кронштейна через 33 гумові подушки 31. Хід колеса вгору обмежується буфером стиснення 5% когорий закріплений на опорі 6, встановленої всередині пружини підвіски. При статичному навантаженні буфер 5 стосується нижньої опорної чашки пружини 3, що забезпечує його постійну роботу. Упор 7 обмежує стиснення буфера 5. Хід колеса вниз обмежується буфером віддачі 35, який встановлений в кронштейні 34, з'єднаним про поперечкою 43 і опорою 40. При ході колеса вниз буфер 35 упирається в спеціальну опорну площадку поперечного важеля. пристрій торсійного типу, встановлений упоперек автомобіля. Стрижень 12 стабілізатора має П-подібну форму, круглий переріз. Він виготовлений із ресорно-пружинної сталі. Середня частина стрижня стабілізатора та його кінці кріпляться у гумових опорах 11 обоймами 10 відповідно до кузова автомобіля та кронштейнів опорних чашок 3 нижніх важелів підвіски. При бічних кренах і поперечних кутових коливаннях кузова кінці стрижня стабілізатора переміщаються у різні боки: один кінець опускається, а другий піднімається. В результаті середня частина стрижня стабілізатора закручується, зменшуючи тим самим крен та поперечне розгойдування кузова автомобіля. Створюючи опір крену та поперечним коливанням кузова, стабілізатор в той же час не перешкоджає його вертикальним та поздовжнім кутовим коливанням.
За таких коливань стрижень стабілізатора вільно повертається у своїх опорах.
Задня підвіска
Задня підвіска залежна, пружинна, із гідравлічними амортизаторами. Задні колеса автомобіля пов'язані між собою балкою заднього моста, внаслідок чого переміщення одного з коліс у поперечній площині передається іншому колесу. Направляючим пристроєм задньої підвіски (Мал. 38) є поздовжні 3, 17 і поперечна 24 штанги, пружним пристроєм - кручені циліндричні пружини 9, а пристроєм, що гасить - телескопічні гідравлічні амортизатори 25.
Мал. 38. Задня підвіска:
1 – розпірна втулка; 2 – гумова втулка; 3, 17 - нижня та верхня поздовжні штанги; 4, 11 – прокладки пружини; 5 – нижня опорна чашка пружини; 6 – буфер стиснення; 7 - палець верхньої поздовжньої штанги; 8 - кронштейн верхньої поздовжньої штанги; 9 – пружина; 10 – чашка пружини; 12 - верхня опорна чашка пружини; 13 - тяга важеля регулятора тиску гальм; 14 – палець амортизатора; 15 – поперечка кузова; 16 – додатковий буфер; 18 - кронштейн нижньої поздовжньої штанги; 19 – кронштейн поперечної штанги; 20 - регулятор тиску гальм; 20 – важіль регулятора; 22 - обойма; 23 - втулка; 24 – поперечна штанга; 25 – амортизатор.
Задній міст з'єднаний з кузовом автомобіля за допомогою чотирьох поздовжніх 3 і 17 та однієї поперечної 24 штанг. Штанги 3 і 24 сталеві, трубчасті, а штанги 17 суцільні. Кінці всіх штанг, крім передніх кінців верхніх поздовжніх штанг 17, закріплені в кронштейнах на кузові автомобіля та балці заднього моста. Передні кінці штанг 17 закріплені консольно на пальцях 7. Для кріплення всіх штанг застосовані гумометалеві шарніри. Гумометалічні шарніри забезпечують безшумну роботу задньої підвіски і не вимагають змащення. Пружини 9 підвіски встановлені між нижніми опорними чашками 5, привареними до балки заднього моста, і верхніми опорними чашками 12, пов'язаними з кузовом автомобіля. Між кінцями пружин і опорними чашками встановлені вібро-, шумоізолюючі прокладки 4 і 11. Амортизатори верхніми 25 кінцями кріпляться консольно на пальцях 14 до кузова автомобіля, а нижніми кінцями - до балки заднього моста. Для кріплення амортизаторів застосовані гумометалеві шарніри.
Хід коліс вгору обмежується буферами стиснення 6, які закріплені на опорах, встановлених усередині пружин підвіски. Додатковий буфер 16 під час коліс вгору обмежує хід передньої частини картера заднього моста. Хід коліс вниз обмежується амортизаторами, що зменшують переміщення заднього моста під час руху вниз.
Амортизатори
Амортизатори призначені для гасіння коливань кузова та коліс автомобіля. Гідравлічні амортизатори в результаті опору, що створюється ними (рідинного тертя) перетворюють механічну енергію коливань кузова та коліс у теплову енергію, яку розсіюють у навколишнє середовище. У передній та задній підвісках автомобіля встановлені гідравлічні амортизатори телескопічного типу двосторонньої дії, які гасять коливання кузова та коліс автомобіля як при ходах стиснення, так і віддачі.
Передні та задні амортизатори мають однаковий пристрій та відрізняються тільки довжиною та способом кріплення.
Амортизатор (Мал. 39) складається з трьох основних вузлів: 12 циліндра з днищем 2, поршня 10 зі штоком 13 і направляючої втулкою 21 з ущільненнями. У поршні амортизатора є два ряди наскрізних отворів, розташованих по колу. Отвори зовнішнього ряду зверху закриті перепускним клапаном 24, що знаходяться під впливом слабкої пластинчастої, пружини 23, а отвори внутрішнього ряду знизу закриті клапаном віддачі 29 з сильною пружиною 9. У днищі циліндра амортизатора розташований клапан стиснення отворів. Циліндр 12 заповнений амортизаторною рідиною, витіканню якої перешкоджає сальник 18, підтискний гайкою 15, яка ввернута в резервуар 11. Порожнина амортизатора, укладена між циліндром 12 і резервуаром 11, є камерою, яка служить для компенсації зміни об'єму рідини в циліндр що виникає через переміщення штока 13.
Мал. 39. Амортизатор:
1 - вухо; 2 – днище; 3 – диски клапана стиснення; 4 – дросельний диск клапана стиснення; 5 - пружина клапана стиснення; 6 - обойма клапана стиснення; 7 – тарілка клапана стиснення; 8 – гайка клапана віддачі; 9 - пружина клапана віддачі; 10 - поршень; 11 – резервуар; 12 - циліндр; 13 – шток; 14 – кожух; 15 – гайка резервуара; 16 - захисне кільце; 17 - прокладання захисного кільця; 18 - сальник штока; 19 - обойма сальника; 20 - кільце ущільнювача; 21 - напрямна втулка штока; 22 - обмежувальна тарілка; 23 - пружина перепускного клапана; 24 – тарілка перепускного клапана: 25 – дросельний диск клапана віддачі; 26 – шайба; 27 - кільце поршня; 28 – диски клапана віддачі; 29 - тарілка клапана віддачі; 30 – компенсаційна камера.
При ході стиснення поршень 10 рухається вниз, і шток 13 входить в циліндр 12. Тиск, що надається поршнем на рідину, витісняє її по двох напрямках: в простір над поршнем і компенсаційну камеру 30. Пройшовши через зовнішній ряд отворів в поршні, рідина клапан 24 і надходить з-під поршня у простір над ним. Частина рідини, об'єм якої дорівнює об'єму штока, що вводиться в циліндр, надходить через клапан стиснення в компенсаційну камеру, підвищуючи тиск повітря, що знаходиться там.
Під час віддачі поршень переміщається вгору, і шток виходить із циліндра амортизатора. Перепускний клапан 24 закривається, тиск рідини над поршнем збільшується. Рідина через внутрішній ряд отворів поршні і клапан віддачі 29 надходить в простір під поршнем. Одночасно під впливом тиску повітря частина рідини з компенсаційної камери також надходить у циліндр амортизатора.
При плавній віддачі клапан 29 закритий, і рідина проходить через пази дросельного диска 25. При різкій віддачі швидкість руху поршня збільшується, під дією збільшеного тиску відкривається клапан віддачі 29, і рідина проходить через нього.
Клапан віддачі розвантажує амортизатор і підвіску від великих навантажень, що виникають при високошвидкісних коливаннях під час руху автомобіля нерівною дорогою. Клапан також обмежує збільшення опору амортизатора у разі зростання в'язкості рідини за низьких температур.
Опір, що створюється амортизатором при ході стиснення, у кілька разів менше, ніж при ході віддачі: у 5 разів для переднього амортизатора та в 4 рази для заднього. Це необхідно для того, щоб поштовхи та удари від дорожніх нерівностей мінімально передавалися на кузов автомобіля.