Автомобили и автомобильное хозяйство

В зависимой  подвеске колёса одной оси так или иначе жёстко связаны между собой, и перемещение одного колеса оси однозначно влияет на другое.

В независимой  подвеске колёса одной оси не имеют  жёсткой связи, и перемещение  одного из них либо никак не влияет на второе, либо имеет на него лишь небольшое  влияние. При этом установочные параметры  — такие, как колея, развал колёс, а в некоторых типах и колёсная база — меняются при сжатии и  отбое подвески, иногда в весьма значительных пределах.

Торсионная  подвеска – вид подвески, в которой  в качестве упругого элемента используется торсион.

Торсион представляет собой металлический упругий  элемент, работающий на скручивание. Как  правило, это металлический стержень круглого сечения со шлицевым соединением  на концах. Торсион может состоять из набора пластин, стержней, балки  определенного сечения.

 Конструктивно  торсион одним концом крепиться  к кузову или раме автомобиля, а другим – к направляющему  элементу – рычагу. При перемещении  колес торсион закручивается,  чем достигается упругая связь  между колесом и кузовом.

Особенностью  торсионов является вращение только в одну сторону – в направлении  скручивания. Другой особенностью является то, что торсион может использоваться для регулировки высоты кузова.

21 б) Двухрычажная независимая подвеска.

В этой подвеске с каждой стороны автомобиля расположены  два поперечных рычага, внутренние концы которых подвижно закреплены на кузове, поперечине или раме, а  внешние соединены со стойкой, несущей  колесо — как правило поворотной в передней подвеске и неповоротной в задней.

 Обычно  верхние рычаги короче нижних, что обеспечивает выгодное с  точки зрения кинематики изменение  развала колёс в сторону большего  отрицательного при ходе сжатия  подвески. Рычаги могут быть как параллельны друг другу, так и находиться друг относительно друга под определённым углом в продольной и поперечной плоскостях. Наконец, один из рычагов или они оба могут быть заменены поперечной рессорой (о таком типе подвески см. ниже).

 Фундаментальное  преимущество такой подвески  — возможность для проектировщика  путём выбора определённой геометрии  рычагов жёстко задать все  основные установочные параметры  подвески — изменение развала  колёс и колеи при ходах  сжатия и отбоя, высоту продольного  и поперечного центров крена,  и так далее. Кроме того, такая  подвеска нередко полностью монтируется  на крепящейся к кузову или  раме поперечине, и таким образом  представляет собой отдельный  агрегат, который может быть  целиком демонтирован с автомобиля  для ремонта или замены.

 С точки  зрения кинематики и управляемости  двойные поперечные рычаги считаются  наиболее совершенным типом направляющего  аппарата, что обуславливает очень  широкое распространение такой  подвески на спортивных и гоночных  автомобилях. В частности, все  современные болиды «Формулы-1»  имеют именно такую подвеску  как спереди, так и сзади.  Большинство спортивных автомобилей  и представительских седанов  в наши дни также используют  этот тип подвески на обеих  осях.

 Если подвеска  на поперечных рычагах используется  для подрессоривания поворотных колёс, её конструкция должна обеспечивать их поворот на необходимые углы. Для этого либо саму соединяющую рычаги стойку выполняют поворотной, используя для её соединения с рычагами специальные шаровые шарниры с двумя степенями свободы (их часто называют «шаровые опоры», но на самом деле опорой из них является только нижний шарнир, на который стойка действительно опирается), либо стойка выполняется неповоротной и качается на обычных цилиндрических шарнирах с одной степенью свободы (например, резьбовых втулках), а поворот колёс обеспечивается за счёт вращающегося в подшипниках вертикального стержня — шкво?рня, играющего роль реально существующей оси поворота колёс.

 Даже если  в подвеске конструктивно отсутствуют  шкворни, и стойка выполнена  поворотной на шаровых шарнирах  — всё равно часто говорят  о шкворне («виртуальном») как  оси поворота колёс, а также  об углах его наклона — продольном («кастер») и поперечном.

 В настоящее  время шкворни используются как правило в подвесках грузовиков, автобусов, тяжёлых пикапов и внедорожников, а в подвесках легковых автомобилей при необходимости обеспечения поворота колёс применяются стойки с шаровыми шарнирами, так как они не требуют частой смазки.

22) Конструкция грузового колеса, маркировка шин.

 Маркировка автомобильных шин

Автомобильные шины маркируются алфавитно-цифровым кодом, который обозначается на борту  шины. Этот код определяет размеры  шины и некоторые из ее ключевых характеристик, типа индикаторов нагрузки и скорости. Иногда внутренний борт шины содержит информацию, не включенную во внешний борт, и наоборот.

Маркировка  шин за последние годы значительно  усложнилась, современные автошины имеют маркировку тяги, протектора, температурного сопротивления и  пр. показателей.

Маркировка  шины

1 - Модель (имя)  шины

2 - Код транспортного  средства:

'P' - Пассажир 

'LT' - Легкий  Грузовик 

'С-' - Специальный Трейлер

'T' - Временный

3 - Ширина  шины в миллиметрах от борта  до борта

4 - Отношение  высоты борта к полной ширине  шины в процентах. Если это  обозначение отсутствует, то оно,  как предполагают, =82%. Если число  является большим чем 200, то  это - диаметр всей шины в  миллиметрах

5 - R - радиальная  шина 6 - Диаметр диска, для которого  шина предназначена, в дюймах (на грузовиках может стоять  ещё код диапазона нагрузки  после этой цифры)

7 - Индекс  нагрузки и знак скорости (см. таблицы ниже)

8 - Идентификационный  номер DOT в стандартах США

9 - M&S - Mud & Snow = Грязь и Снег

10 - Материал  корда и композиция резины

11 - Производитель

12 - Максимальный  рейтинг нагрузки

13 - Код тяги, протектора, температурного сопротивления

14 - Максимальное  давление (наддув) шины

 

23) Схема рулевого управления.

Рулевой механизм - это совокупность рулевых элементов, которые в сборе обеспечивают управление автомобилем. В основоном, на всех машинах принцип работы рулевого механизма одинаков. Основное строение рулевого механизма по блокам: 1) рулевой механизм; 2) рулевой привод; 3) усилитель руля (не на всех автомобилях). Все движение рулевой начинается с вращения водителем рулевого колеса, оно передает движение рулевой колонке, далее, через червячный или через рулевую рейку передается вращательное движение рулевому приводу, который в свою очередь осуществляет поворот колес.

Виды рулевых  механизмов:

1 червячный  рулевой механизм

2 реечный  рулевой механизм

Рулевые механизмы  по типу рулевой передачи подразделяются на:

червячные

винтовые

шестеренчатые

Рассмотрим, как вращательное движение от руля передается в возвратно-поступательное движение рулевым тягам по горизонтальной плоскости по схеме.

цифра 1 обозначает рулевую передачу,  под 2 - рулевой вал (рулевая колонка), под цифрой 3 показан руль, 4 - поворотная цапфа (кулак), 5 - нижние рычаги поворотных цапф (левые и правые), 6 - поперечная тяга, 7 - верхний рычаг левой поворотной цапфы, 8 - продольная тяга, 9 - сошка рулевого привода.

Трапеция  рулевая

часть передней подвески заднеприводных авто, обеспечивающая передачу усилия поворота с рулевого устройства на колеса, состоит из средней тяги и двух боковых тяг.

   КПД рулевого управления оценивает потери на трение в рулевом механизме и в рулевом приводе. Так, потери на трение в рулевом механизме составляют почти 50 % от общих потерь на трение в рулевом управлении, а потери на трение в шарнирах рулевого привода и шкворневых узлах управляемых колес составляют примерно 40...50%.

Различают прямой и обратный КПД рулевого управления. Прямой КПД характеризует передачу усилия от рулевого колеса к управляемым колесам и составляет 0,67..0,82, а обратный характеризует передачу усилия от управляемых колес к рулевому колесу и составляет 0,58...0,65.

Рулевое управление должно иметь возможно большее значение прямого КПД, так как в этом случае будут меньше потери на трение и легче управление автомобилем.

Значение обратного КПД должно быть больше предела обратимости рулевого управления, но возможно ближе к нему, чтобы сохранить чувство дороги и стабилизацию управляемых колес. При этом возникающий поворачивающий момент при наезде управляемых колес на дорожные неровности (обратный удар) должен передаваться на рулевое колесо в минимальной степени.

Легкость  управления автомобилем во многом зависит  от КПД рулевого механизма.

Обратный  КПД рулевого механизма характеризует степень его обратимости. При небольшом значении обратного КПД вследствие трения в рулевом механизме гасятся толчки и удары, передаваемые на рулевое колесо от неровностей дороги. Однако при низком обратном КПД затрудняется самовозвращение рулевого колеса в исходное положение и, следовательно, ухудшается стабилизация управляемых колес. Так, например, при прямом КПД, обратный КПД, рулевой механизм становится необрати­мым, и стабилизация управляемых колес отсутствует.

 

1 а) ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ АВТОМОБИЛЯ – состояние, характеризуемое совокупностью его эксплуатационных свойств, изменяющихся в процессе эксплуатации, измеренных и оцененных количественно. К основным эксплуатационным свойствам автомобиля свойствам автомобиля относятся: надежность, топливная экономичность, динамичность и безопасность движения.

2) Закономерности изменения технического состояния 

выделены  закономерности трех видов:

 закономерности  изменения технического состояния  автомобилей по пробегу или  времени работы (вид 1);

 закономерности  рассеивания параметров технического  состояния в зафиксированный  момент, к определенному пробегу  или сам факт наступления исследуемого  события (вид 2);

 закономерности  возникновения и устранения отказов  и неисправностей у совокупности  автомобилей, агрегатов, механизмов  – так называемый поток отказов  или неисправностей (вид 3).

 (С точки зрения таксономии более правильно при начальном разделении говорить не о видах, а о типах закономерностей. Поэтому далее то, что в приведенной классификации называется видом, обозначается термином «тип».)

 Наибольший  вклад в изучение закономерностей  изменения технического состояния  автомобилей по наработке внес  Авдонькин Ф.Н. [2].

 Методологические  основы исследования закономерностей  типа 2 и 3 по приведенной выше  классификации разработал Кузнецов  Е.С.

 Важнейший  вид закономерностей - закономерности  влияния условий эксплуатации  на изменение качества автомобилей.  В приведенной классификации  эти закономерности не отражены, хотя в той или иной степени  они исследовались многими специалистами  со времени начала производства  автомобилей. Впервые методологию  изучения этих закономерностей  разработал Резник Л.Г. [3]. В процессе  исследований автором доказано  наличие у автомобилей свойства  «приспособленность» («адаптация»,  «адаптивность»). Под адаптацией  понимается свойство объекта  выполнять заданные функции, сохраняя  в пространстве значения установленных  эксплуатационных показателей в  заданных пределах, соответствующих  стандартным условиям использования  [3, с. 29].

 Анализ  литературных источников показывает, что к закономерностям типа 1 относят  закономерности изменения параметров  технического состояния автомобилей  Y по наработке (пробегу L или  времени работы Tр).

 Учитывая, что

условия эксплуатации X влияют на интенсивность изменения  показателей качества автомобилей,

условия эксплуатации меняются во времени,

интенсивность эксплуатации меняется во времени.

3) Стратегии обеспечения работоспособности.

Стратегия обеспечения  работоспособности автомобилей.

Рассмотрим  всю совокупность наиболее типичных отказов и неисправность автомобилей (400 – 700) в зависимости от консервации  и условия работы их прежде всего можно разделить на две группы: профилактическая и не профилактическая. К последней относятся отказы и неисправности которые невозможно предвидеть (внезапные) или нецелесообразные предотвращения по экономическим или иным причинам (29 – 32 %) отказов. Для них действует вторая стратегия которая заключает в том, что они устраняются по мере их возникновения.

 Где Х  – наработка; f (x) – плотность распределения вероятности отказа.

 Если в  качестве критерия сравнения  принятых затрат, то для второй  стратегии удельные затраты на  ремонт. GI = C/X : ?x - ?(x) dx

 С –  разовые затраты на устранение  отказов. x – х min и x max – среднее min и max наработка на отказ. Преимущество – простота, о а недостаток не определяет состояния изделия который может отказать в любое время при этом трудности возникают при планировании и выполнении технического обслуживание и ремонта. Для профилактической совокупности отказов и неисправностей может применятся как первая степень поддержания работ так и вторая стратегия восстановительных работ.

 Выделение  из этой части профилактических  отказов и неисправностей производится  исходя из заданных критериев  эффективности.

 Например: обеспечение безопасности; минимизация  затрат; снижение потребления ГСМ;  повышения уровня работоспособности.

 Т.О. первая  стратегия предусматривает предупреждение  отказов и неисправностей, восстановление  исходного состояния изделия  до того как будет достигнуто  предельное состояние. Эта стратегия  реализуется путем предупредительного  технического обслуживания, диагностики,  предусматрений замены деталей, узлов и механизмов. При этой стратегии устанавливается требования по проведению технического обслуживания при которой параметры технического состояния доводится до нормы т.е. восстановления.

I -1 – планирование  воздействий Т.О. по наработки  с доведением параметра технического  состояния до нормы.