Содержание
Введение
1.Устройствоходовой части автомобиля
1.1.Устройстворамы 3
1.2.Устройствопередний оси 3
1.3.Устройствозадней оси 4
1.4.Устройствоавтомобильной подвески 4
1.5.Устройствоамортизаторов 8
1.6.Устройствоколес 10
1.7.Автомобильныешины 12
1.7.1.Факторы,вызывающие повышенный износ шин 19
1.7.2.Монтажи демонтаж шин 28
2.Техническоеобслуживании 28
3.Ремонт 32
3.1.Порядокработ по замене и текущему ремонту
переднегомоста 33
3.2.Сборкапередней оси 36
Заключение 38
Литература 39
Введение
Первый автомобиль создан более двухсотлет назад. Сначала это были самодвижущиеся коляски, перемещающиеся при помощимускульной силы человека. Одна из таких «самобегающих колясок» сделана в Россиикрестьянином Л. Шамшуренковым, а затем появилась и трёхколёсная «самокатка» И.П. Кулибина, приводимая в действие от педального привода. Толчкомв развитии самодвижущихся повозок явилось появление в 1766 г. паровой машины,изобретённой механиком И. И. Ползуновым. С использованием паровой машины балпостроен ряд самодвижущихся повозок-автомобилей. Дальнейшееразвитие автомобилей связано с появлением двигателей внутреннего сгорания. Рядтаких двигателей построили и в России. Однаков России только в 1909 г. организовали полукустарное производство автомобилейна Русско-Балтийском заводе в Риге. За шесть лет этот завод выпустил всего 450легковых и 10 опытных грузовых автомобилей. В 1924 г. автозаводом АМО были выпущеныпервые автомобили АМО-Ф-15, а в 1925 г. на Ярославском автозаводе началсявыпуск автомобилей Я-3 грузоподъёмностью 3 т. Новыйподъём автомобильной промышленности в нашей стране наступил после ВеликойОтечественной Войны, когда были построены Уральский, Минский, Кутаисский,Ульяновский, Кременчугский, Московский, Белорусский, Ижевский, Запорожский,Камский автомобильные заводы, Львовский, Павловский, Ликинский, Курганский иРижский автобусные заводы. Начался массовый выпуск автомобилей «Жигули»Волжским автозаводом.
1. Устройство ходовойчасти автомобиля.
1.1. Устройство рамы
К ходовой части автомобиля относитсярама, оси, детали узлов подвески, колёса и шины. Рама представляет собой несущую систему балочнойконструкции и изготовлена из двух продольных и нескольких поперечных балок. Наней закреплены все основные агрегаты и узлы. Балки корытообразного сеченияштампуют из стали. Продольные балки в средней, наиболее нагруженной части имеютбольшее сечение. Продольные и поперечные балки соединены заклёпками, а дляувеличения жёсткости рамы установлены косынки и угольники. Для крепления узлови агрегатов на раме имеются кронштейны, к которым крепятся крылья, подножки,топливный бак, рессоры, передний буфер, буксирные крюки и буксирноеприспособление сзади.
1.2. Устройствопередней оси
На грузовых автомобилях передняя осьизготовлена в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами. На концах осик проушинам шкворнями закреплены шарнирно-поворотные цапфы. Шкворень закреплёнв проушинах оси неподвижно коническим стопорным штифтом с гайкой. Поворотныецапфы имеют по две проушины с бронзовыми втулками и свободно поворачиваются нашкворне. Для облегчения поворота цапфы между её проушиной и концом оси установленопорный подшипник. Наоси цапф на двух конических роликовых подшипниках установлена ступица колеса. Шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечныйнаклон, благодаря чему облегчается управление автомобилем, так как при движенииколёса стремятся занять такое положение, которое соответствует движению попрямой. Дляразгрузки наружного подшипника ступицы переднего колеса, уменьшения толчковколёс, передаваемых на рулевой механизм, оси цапф наклонены концами вниз. Колёса автомобиля придвижении по прямой должны катиться параллельно друг другу. Наличие хотя бынезначительных люфтов в сочленениях рулевых тяг, в подшипниках ступиц колёс иво втулках шкворней приводит к повороту каждого колеса на некоторый угол(правого – направо и левого – налево). Это вызывает проскальзывание покрышек ирезкое увеличение их износа. Чтобы не допустить проскальзывания колёс придвижении, их устанавливают с некоторым схождением, т. е. расстояние Бмежду ободами колёс спереди должно быть меньше, чем расстояние А сзадиоси. Величина схождения колёс приведенав таблице 1.
Таблица 1.
Автомобиль
Величина схождения колёс, мм.
Способ регулировки схождения колёс
ЗИЛ — 130
2,0…5,0
Изменение длины поперечной рулевой тяги
ГАЗ – 53А
0,0…3,0
Изменение длины поперечной рулевой тяги
КамАЗ
2,0…5,0
Изменение длины поперечной рулевой тяги
Развал колёс и уголнаклона шкворней на грузовых автомобилях не регулируются. Углы поворотапередних колёс автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.
1.3.Устройство заднейоси
Задней осью у автомобилей служит картерглавной передачи с кожухами полуосей. Картер заднего моста в автомобиле ЗИЛ –130 отлит из ковкого чугуна, а у ГАЗ – 53А – выштампован из стали. В автомобилеКамАЗ картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованныхкожухов, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главныхпередач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колёс, кронштейны длякрепления реактивных штанг и опоры рессор. Ступицыпередних колёс рассматриваемых автомобилей установлены на двух коническихроликовых подшипниках и крепятся гайкой, которая затем шплинтуется илистопорится и закрывается колпаком. Ступицызадних колёс устанавливают на двух роликовых конических подшипниках и крепятсягайкой, которая стопорится и удерживается контрогайкой. Наступице колёс автомобилей КамАЗ имеются пять спиц, равномерно расположенных поокружности. Концы спиц заканчиваются коническими опорами, предназначенными дляпосадки конической поверхности обода колеса.
1.4. Устройствоавтомобильной подвески
Передняя подвеска состоит из двухпродольных полуэллиптических рессор, работающих совместно с двумятелескопическими амортизаторами. Задняя подвеска автомобилей ЗИЛ – 130 и ГАЗ –53А состоит из двух продольных полуэллиптических рессор с дополнительнымирессорами. Рессоры служат для смягчения толчковпри наезде на различные неровности дороги. На грузовые автомобили устанавливаютлистовые рессоры, которые состоят из пакета упругих стальных полос различнойдлины. На передних концах рессор автомобиля ЗИЛ – 130 прикреплены съёмныеподушки, которыми рессоры закреплены к раме с помощью пальцев. Задние концырессор опираются на съёмную подушку и при изменении длины скользят по ней. Рессоры автомобиля ГАЗ – 53Азакреплены к раме кронштейнами с резиновыми подушками. Концы рессор с подушкамизажаты в кронштейнах рамы. Удлинение рессор при их прогибе происходит за счётзадних концов, так как передние концы рессор упираются в дополнительные резиновыеподушки. Рессоры прикреплены к кожухам ведущих мостов или к оси стремянками.Листы в рессорах автомобиля ГАЗ – 53А крепятся и центрируются стяжными болтами,а чтобы не происходило бокового смещения, листы закреплены хомутиками. У автомобилей ЗИЛ – 130 и КамАЗвместо стяжного болта в листах рессор выштампованы продольные выступы иуглубления, которые препятствуют смещению листов рессор во время работы. Кроме основных заднихрессор, на автомобилях ЗИЛ – 130 и ГАЗ — 53А установлены дополнительные рессоры,которые закреплены вместе с основной рессорой стремянками, а концы находятсяпротив полок опорных кронштейнов. В разгруженном автомобиле дополнительныерессоры не работают, а при нагрузке, упираясь концами в кронштейны, несутнагрузку вместе с основными рессорами. В листовой рессоре между её отдельнымилистами возникает трение. Чтобы уменьшить величину этого трения, поверхностьлистов рессор смазывают графитной мазью. Пальцы рессор смазывают смазкой УС – 1только в том случае, если втулки металлические. Резиновые втулки не смазывают. Задняя подвеска автомобиляКамАЗ балансирная на двух продольных полуэллиптических рессорах. Каждая рессорасредней частью прикреплена стремянками к опоре оси балансирного устройства.Концы рессор входят в отверстия опор, приваренных к балкам мостов, что даётвозможность при прогибе рессор скользить их концом по опорам. Толкающие усилияи реактивные моменты передаются на раму шестью реактивными штангами. Балансирное устройство состоит из двухосей с кронштейнами и башмаков с запрессованными в них втулками изантифрикционных сплавов. Шарниры реактивных штанг самоподжимные, состоящие из шаровыхпальцев, внутренних и наружных вкладышей и поджимающих их пружин. Всесочленения уплотнены самоподжимными сальниками и уплотнительными манжетами, чемпредохраняются от попадания грязи.
1.5. Устройствоамортизаторов
Толчки, воспринимаемые рессорами,вызывают колебания автомобиля, которые продолжаются некоторое время посленаезда на препятствие. Гашение колебаний осуществляют амортизаторы. Наавтомобилях применяют жидкостные амортизаторы, работа которых основана насопротивлении перекачиванию жидкости из одной полости в другую через узкиеканалы. Применяемые амортизаторы телескопические, двустороннего действия,оказывающие сопротивление при сжатии и отдаче рессор. Телескопический амортизаторсостоит из цилиндра, штока с поршнем, цилиндрического кожуха (резервуара) иклапанов. В нижней части цилиндра помещены впускной клапан и клапан сжатия спружиной. В цилиндре находится поршень со штоком. Шток в верхней части имеетпроушину, которой соединён с кронштейном рамы. В поршне размещены перепускнойклапан и клапан отдачи с пружиной. Сверху цилиндр имеет гайку и сальникирезервуара и штока. Припрогибе рессоры происходит сжатие, поршень перемещается вниз и жидкость черезперепускной клапан перетекает в полостьнад поршнем. Так как в полости над поршнем помещён шток, занимающийопределённый объём, и вся жидкость поместиться не может, то часть жидкости изполости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия иперетечёт в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканиюжидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает необходимоесопротивление амортизатора при сжатии. При отдачерессоры амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создаётся давление,под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открываетсяклапан отдачи. Жидкость через отверстие в поршне и клапан отдачи поступает вполость под поршнем. Кроме того, часть жидкости через впускной клапан поступаетиз резервуара в ту же полость. Сопротивление перетеканию жидкости при отдачерессоры больше чем при сжатии. Длязаполнения амортизатора применяют масло веретённое АУ или смесь из 50%трансформаторного масла и 50% турбинного масла (ЗИЛ – 130), или амортизаторнуюжидкость АЖ – 12Т (ГАЗ – 53А, КамАЗ).
1.6. Устройство колёс
Колёса автомобилейЗИЛ – 130 и ГАЗ – 53А состоят из диска и обода. Колёса автомобиля КамАЗбездисковые. Обод колёс у грузовых автомобилей плоский, имеет два бортовыхкольца. Съёмное бортовое кольцо неразрезанное и закреплено на ободе разрезнымзамочным кольцом. Надисках колёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают нашпильки. Гайки колёс также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конуснымиотверстиями на дисках обеспечивается точная установка колёс. Угрузовых автомобилей на заднюю ось с каждой стороны устанавливают по два колеса.Внутренние колёса закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней инаружной резьбой, а наружные колёса – гайками с конусом. Для предотвращениясамоотвёртывания гаек при ускорении и торможении автомобиля гайки левой стороныимеют левую резьбу, а гайки правой стороны – правую. Колёса автомобиля КамАЗ устанавливают на коническихповерхностях ступиц колёс и крепят прижимами. Для установки колеса на ступицевнутренняя поверхность обода имеет конус. Между ободьями сдвоенных задних колёсустановлено проставочное кольцо. Все шпильки колёс автомобиля КамАЗ имеютправую резьбу. Запасное колесо автомобилей ЗИЛ – 130 и ГАЗ – 53Аустанавливают на откидном кронштейне на раме под передней частью грузовойплатформы. Наавтомобилях КамАЗ запасное колесо устанавливают за кабиной в специальномдержателе с устройством для механического подъёма и опускания.
Рис.1.Основные элементы и размеры колеса легкового автомобиля:
А— закраина обода; Б— полка; В— кольцевой выступ («хамп») для дополнительной фиксации бортов бескамерной шины; Г— плоскость крепления; а— монтажный диаметр; б— ширина обода; в— выпет (расстояние между плоскостью симметрии обода и крепежной плоскостью колеса); г— диаметр центрального отверстия под ступицу; д— диаметр окружности расположения крепежных болтов (шпилек)
Основные элементы и размеры колесалегкового автомобиля показаны на рис.1.
Колесообозначается основными размерами обода—монтажным (посадочным) диаметром (а) и шириной (б). Например, обычное дисковоеколесо для автомобилей ВАЗ-2108,—2109обозначается как 114J-330 (в миллиметрах)или4 ½ J-13 (вдюймах). Первые цифры означают ширину обода, буква J— форму профиля обода, а последние цифры— монтажный диаметр колеса. Для легковых автомобилей российскогопроизводства рекомендованы следующие размеры колес:
114J-330(4 ½ J-13),127J-330 (5J-13)— автомобили ВАЗ (кроме1111);
127J-355(5J-14)— Москвич-2141;
140J-355(5 ½ J-14),152 J-355(6 J14) —ГАЗ-31029;
152L-380 (6L-15 )— автомобили типа УАЗ-31512.
135/80R12 (4J)— ВАЗ-1111,11113.
Колеса российского производства должныиметь следующую маркировку (рис.2).
Рис.2.Маркировка колеса (по часовой стрелке):
клеймо Госстандарта РФ;
товарный знак завода-изготовителя; вылет в миллиметрах; месяц и год изготовления (например, 6/99 — июнь1999 г.)
1.7. Автомобильныешины
Рессоры и амортизаторы не предохраняютавтомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягченияударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчениеударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха вшинах и их упругости. Пневматическаяшина состоит из покрышки, камеры и ободной ленты. Главной и наиболее сложнойчастью шины является покрышка, которая защищает камеру от повреждения иобеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущимина изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из оченьпрочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка). Покрышка состоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой ибортовой частей. Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) срезиновыми прослойками между ними. В покрышках диагонального построения нитикорда расположены под углом друг к другу. Вдоль окружности по беговой частипроложен протекторный слой из прочной износостойкой резины. Для хорошегозацепления колёс с дорогой по поверхности протектора сделаны углубления,образующие протекторный рисунок. Форма рисунка определяется условиями работыавтомобиля. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком, а дляплохих дорог и бездорожья — с крупнымнаправленным рисунком. Приустановке колеса, шина которого имеет направленный рисунок протектора,необходимо следить, чтобы стрелка на боковине покрышки соответствоваланаправлению вращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой иуменьшение износа покрышки. Междукаркасом и протекторным слоем размещён подушечный слой, состоящий изразреженного корда и эластичной прочной резины. Подушечный слой служит дляобеспечения хорошей связи каркаса с протектором. Вбортах каркаса заделаны сердечники, изготовленные из проволочного, тросовогокольца и резиновой ткани, образующей крыло. Крыло покрышки не допускаетрастягивания бортов. По бокам покрышки нанесён слой резины, защищающий каркасот повреждения и попадания влаги. Впокрышках типа РС нити корда расположены по кратчайшему расстоянию междубортами; это расположение называется радиальным. При таком расположении нити всмежных слоях не перекрещиваются, нагрузка от внутреннего давления на нитиуменьшается по сравнению с обычными шинами вдвое, уменьшается также их нагрев.Для увеличения прочности шин типа Р подушечный слой изготовляют из трёх-шестислоёв малорастяжимого металлического или вискозного корда, нити которогорасположены вдоль окружности. Камера изготовлена в виде кольцевогоэластичного резинового рукава. Для наполнения камеры воздухом и удаления его вслучае необходимости, камера имеет вентиль, который состоит из корпуса,золотника и колпачка. Корпус вентиля сделан из латуни в виде трубки с фланцем изакреплён в камере при помощи специальной шайбы и гайки. Золотник–это клапан, пропускающий воздух только внутрь камеры; состоит он из ниппеля,клапана с резиновым кольцом, стержня и пружины. Золотник ввёрнут внутрь корпусавентиля и сверху закрыт колпачком. Ободную ленту применяют в основном в шинах грузовыхавтомобилей, изготовляют её из резины. Она имеет фигурную форму и служит для защиты камеры отповреждения ободом. Накаждом автомобиле устанавливают шины определенного размера. Размер шин определяется по диаметру профиля, внутреннемудиаметру, соответствующему диаметру обода колеса, и внешнему диаметру шины. Примаркировке шин вначале обозначается размер профиля, а затем через тире –внутренний диаметр. Эти размеры могут быть даны в дюймах (например, 8,25-20)или в миллиметрах (например, 260-508). Кроме размера шин, на покрышке поставлено клеймо с указанием завода,выпустившего шину, года и месяца выпуска, номера. Например, ДIII 790079384, гдеД – Днепропетровский завод, III – март, 79 – год выпуска и затем номерпокрышки. На морозостойких шинах наносится надпись «север», у шин,предназначенных к шипованию – Ш, на покрышках с радиальным между собой точечнойконтактной сваркой.
Поспособу герметизации внутреннего объема, шины бывают камерными и бескамерными.
Камерныешины (рис.3) состоят из покрышки икамеры с вентилем. Размер камеры всегда несколько меньше внутренней полостипокрышки во избежание образования складок в накачанном состоянии. Вентильпредставляет собой обратный клапан, позволяющий нагнетать воздух в шину ипрепятствующий его выходу наружу.
Бескамерные шины (рис.4) отличаются наличием воздухонепроницаемогорезинового слоя, наложенного на внутренний слой каркаса покрышки (вместокамеры) и имеют следующие особенности:
Рис.4.Бескамерная шина:
1 —протектор;2 — герметизирующий воздухонепроницаемый резиновый слой;3 — каркас;
4 —вентиль колеса;5 — обод
Рис.3.Камерная шина в сборе с колесом:
1 —обод колеса;2 —покрышка;3 — камера;4 — вентиль
меньшая масса; повышенная безопасность при езде, таккак в случае прокопа воздух выходит только в месте прокопа (при мелкихпрокопах достаточно медленно); простота ремонта в случае прокола (нетнеобходимости в демонтаже); усложненный и более квалифицированныймонтаж-демонтаж, часто только на специальном шиномонтажном станке, при наличиикомпрессора требуют колеса с ободами специального профиля и повышенной точностиизготовления.
Колесадля бескамерных шин, кроме этого, должны обладать высокой герметичностьюсварного шва (колеса с диском), а также иметь на посадочных полках ободаспециальные кольцевые выступы тороидальной формы («хампы»), предотвращающиесамопроизвольное соскальзывание бортов шины (разбортигровку) в случаекритических ситуаций во время движения.
Вроссийских условиях эксплуатации бескамерные шины еще не полностью вытесниликамерные по двум основным причинам. Во-первых, при коррозионном илимеханическом повреждении ободов шины начинают пропускать воз-дух и во-вторых, после монтажа бескамерной шины еенепросто вновь накачать
Рис. 5. Конструкция диагональной (а) ирадиальной (б) шины:
1 — борта; 2 — бортовая проволока; 3 — каркас;
4 — брекер; 5 — боковина; 6 — протектор
ручным или ножнымнасосом (необходима подача воздуха компрессором).
Камерные и бескамерные шины порасположению нитей корда в каркасе покрышки могут быть как диагональной, так и радиальнойконструкции. Поперечные разрезы диагональных и радиальных покрышек показаны нарис.5.
В диагональныхшинах нити корда в смежных слоях ткани располагаются (пересекаются) поднекоторым углом между собой (95— 115°). Число смежных слоев обычно равночетырем.
В радиальных шинах все нити кордарасположены параллельно по радиусу от одного борта к другому и не пересекаютсямежду собой. Эта «незначительная»(на первый взгляд) разница обеспечивает лучшие эксплуатационные свойстварадиальных шин практически вытеснивших диагональные шины из употребления вовсем мире. У радиальных шин значительно меньшее сопротивление качению и ещеболее заметное увеличение срока службы (пробега) шины. Сравнитьэксплуатационные характеристики радиальных шин с диагональными можно по даннымтабл. 2.Устройство современной радиальнойметаллокордной шины Показано на рис. 6.
Рис.6. Конструкция радиальной металлокорднойшины:
1 — протектор; 2— брекер из нескольких слоев нейлоновой ткани (сверху) и металлокорда (снизу);
3 — радиальныенити металлокордного каркаса
Конструктивные элементы и основныеразмеры шин диагональной или радиальной конструкции показаны на рис. 7.
В каждой шине можно выделить следующиеосновные элементы.
Каркас (1) — главный силовой элемент шины (покрышки), которыйпридает ей прочность и гибкость. Представляет собой один или несколько слоевобрезиненного корда.
Брекер (2) — подушечный слой (пояс), представляет собойрезинотканевую или металлокордную прослойку по всей окружности покрышки междукаркасом и протектором. Брекер состоит из двух и б