По типу направляющего устройства подвески разделяются на зависимые и независимы. Независимые подвески получили широкое распространение на передних управляемых колесах легковых автомобилей, так как обеспечивают лучшую плавность хода. Подавляющее большинство автомобилей имеет подвеску с металлическими упругими элементами, главным образом рессорную и пружинную.

У автомобилей с зависимой подвеской передняя ось делается неразрезной, и при наездах на препятствие наклон одного колеса вызывает наклон другого, как показано на рис. 1, а. При независимой подвёске ось делается разрезной и каждое из колес может изменять свое положение при наездах на неровности пути независимо от положения другого колеса или рамы автомобиля.

Все отечественные грузовые автомобили и автобусы, а также большинство задних мостов легковых автомобилей имеют зависимую рессорную подвеску с расположением рессор вдоль рамы автомобиля. Иногда в подвеску входят дополнительные упругие элементы, удерживающие кузов автомобиля от крена на поворотах (стабилизаторы).

Упругий элемент служит для передачи в основном вертикальных усилий и смягчения ударной нагрузки при движении по дороге с неровной поверхностью, обеспечивая при этом необходимую плавность хода.

По типу упругого элемента подвески разделяются на рессорные пружинные, стержневые (торсионные), резиновые, пневматические, гидравлические и комбинированные (с несколькими упругими элементами).

Рессоры служат для смягчения ударов, воспринимаемых колесами при движении по неровной дороге, и подразделяются на листовые, пружинные и стержневые. Листовые рессоры позволяют не только осуществлять упругую связь рамы с мостами автомобиля, но и передавать через них силы и моменты на раму автомобиля при сравнительной простоте устройства подвески.

Листовая рессора представляет собой упругую балку, собранную из ряда тонких стальных листов. Листы рессоры различны по длине, но одинаковы по ширине. Чем больше листов и чем они тоньше, тем лучше эластичность рессоры.

На грузовых автомобилях задняя подвеска состоит из четырех рессор — двух основных и двух дополнительных. Дополнительные рессоры включаются в работу лишь при определенном прогибе основных рессор, поэтому улучшается эластичность подвески ненагруженного автомобиля и надежность его работы при полной нагрузке.

Гашение вертикальных колебаний в рессорной подвеске осуществляется за счет трения между листами рессор. Однако величина трения не постоянна, так как зависит от состояния поверхности листов, наличия смазки и других причин. Кроме того, трение вызывает износ листов рессор. В связи с этим для гашения колебаний обычно применяют гасящее устройство — амортизатор, в котором энергия колеблющихся частей преобразуется в тепловую вследствие трения в жидкости, возникающего при ее протекании через отверстие с малым проходным сечением.

По конструкции амортизаторы делятся на рычажные и телескопические, а по принципу работы — на амортизаторы двустороннего и одностороннего действия. Амортизаторы двустороннего действия гасят колебания как при сжатии, так и при распрямлении (отдаче) рессор, а амортизаторы одностороннего действия, применяемые весьма редко, — лишь при отдаче.

Наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы, которые отличаются простотой конструкции, малой массой и размерами, удобством расположения на автомобиле, большой долговечностью и надежностью в работе.

Рис. 1. Схема подвесок колес

Телескопический гидравлический амортизатор состоит из резервуара, рабочего цилиндра, поршня со штоком и клапанов: перепускного, отдачи, впускного сжатия. Внутренняя полость амортизатора заполнена маловязкой жидкостью—-веретенным маслом АУ (ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и др.) или смесью 50% трансформаторного и 50% турбинного масла (МАЗ-500А и др.). Верхняя и нижняя части цилиндра сообщаются через два ряда отверстий и в поршне. Наружный ряд отверстий закрыт сверху перепускным клапаном, а внутренний ряд отверстий перекрывается снизу тонким дроссельным диском клапана отдачи. Клапан отдачи состоит из двух плоских стальных дисков, прижимаемых к поршню пружиной. В верхней части резервуара установлены манжеты — войлочная и резиновая, прижимаемые пружиной и гайкой, ввернутой в резервуар.

К штоку и резервуару приварены проушины. Верхней проушиной амортизатор крепится к кронштейну рамы или кузова, а нижней — к кронштейну оси.

Во время распрямления рессоры поршень движется вверх, вытесняя жидкость из верхней полости рабочего цилиндра в нижнюю. При этом перепускной клапан закрывается и жидкость через внутренний ряд отверстий в поршне и клапан отдачи продавливается в полость под поршнем.

Жесткость дисков клапана и усилие пружины создают дополнительное сопротивление. В это время впускной клапан, расположенный на корпусе клапана сжатия, открыт и свободно пропускает через отверстие из полости резервуара в рабочий цилиндр часть жидкости, равную по объему той части штока, которая в данный момент выводится из цилиндра.

При сжатии рессоры поршень движется вниз, перепускной клапан открывается и жидкость через отверстия наружного ряда, а также (в незначительном количестве) через вырезы дроссельного диска и отверстия внутреннего ряда поступает в пространство над поршнем. При этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока, вытесняется в пространство между цилиндром и резервуаром через отверстие, предварительно преодолев сопротивление клапана сжатия. Усилие пружины клапана сжатия создает необходимое сопротивление амортизатора в период хода сжатия. После этого основная часть жидкости перетекает через центральное отверстие с большим проходным сечением, и сила сопротивления амортизатора остается почти постоянной.

Таким образом, при работе амортизатора создается сопротивление, препятствующее как сжатию, так и распрямлению рессоры. Благодаря этому, колебания кузова и осей, возникающие при движении по неровной дороге быстро затухают.

На автомобилях ЗИЛ-130 устанавливается передняя подвеска, в которой рессоры (рис. 124, а) своими передними концами закреплены с помощью ушек и пальцев на кронштейнах рамы. Ушко крепится в рессоре через прокладку двумя болтами и стремянкой от смещений рессора удерживается выступами на коренном листе и прокладке. В ушко запрессована втулка из высокоизносостойкого материала.

Задние концы рессор опираются на сухари кронштейна и могут в них перемещаться при прогибе рессоры. На пальцы сухарей установлены вкладыши, которые предохраняют от износа стенки кронштейнов и закрепляются стяжными болтами, на которых установлены втулки. На скользящем конце коренного листа прикреплена двумя заклепками накладка, предохраняющая его от износа. Все детали, работающие на трение, проходят термическую обработку для повышения срока их службы. Средняя часть рессоры крепится к подушке передней оси двумя стремянками с накладкой. Накладка и подушка передней оси имеют фиксаторы. препятствующие продольному перемещению рессор. В подвеске установлены два телескопических гидравлических амортизатора двойного действия, которые верхней проушиной прикреплены к кронштейну рамы, а нижней к передней оси. Вертикальные перемещения рессор ограничены буферами, которые смягчают удары.

Рис. 2. Конструкция и схемы работы телескопического амортизатора

Задняя подвеска автомобиля ЗИЛ-130 состоит из основной и дополнительной рессор. Концы задней основной рессоры имеют такой же тип крепления, как и концы передней. Дополнительная рессора не соединена с рамой -она кренится как одно целое с основной теми же стремянками и вступает в работу при полной нагрузке автомобиля, опираясь кон нами на специальные кронштейны рамы.

Рис. 3. Подвеска автомобиля ЗИЛ-130:
а — передняя: б — задняя

На автомобилях Г А – А передняя подвеска также выполнена на двух полуэллиптических рессорах с двумя телескопическими амортизаторами двойного действия. Крепление концов рессоры с рамой показано на рис. 4. В этом случае двойной коренной лист рессоры закрепляется концами в установленных на раме кронштейнах и с помощью толстостенных резиновых вкладышей (опорных и торцового). Концы коренных листов отогнуты вверх и вниз и охвачены обоймами. Необходимое продольное перемещение рессор при прогибах происходит за счет перемещения их задних концов. Прогибы рессор ограничиваются резиновыми буферами. Рессора стянута центровым болтом и хомутиками и крепится к передней оси стремянками. Амортизатор верхней проушиной прикреплен к кронштейну рамы, а нижний к передней оси.

Задняя подвеска автомобиля FA3-53A состоит из основных и дополнительных рессор. Основная рессора крепится к раме с помощью нижней и верхней резиновых подушек. Передний конец задней рессоры упирается в дополнительную резиновую подушку. Нагрузка на дополнителную рессору передается через кронштейны с резиновыми подушками.

На автомобилях семейства в передней подвеске передний конец рессоры крепят посредством накладного ушка, в отверстие которого входит палец, соединяющий рессору с кронштейном. Задний конец рессоры — плавающий. Ушко одной стороной прикреплено пальцем к коренному и второму листам рессоры. Диаметр отверстия во втором листе больше диаметра пальца, благодаря чему образуется зазор, позволяющий листам рессоры перемещаться в продольном направлении. Другой стороной ушко приклепано к коренному листу, и также посредством стремянки соединено с четвертым листом рессоры. Между накладкой и гайкой стремянки также имеется зазор, позволяющий листам рессоры перемещаться в продольном направлении. В средней части рессоры установлены две стремянки для крепления ее к передней оси автомобиля.

Задняя подвеска состоит из основной и дополнительной рессор. Передний конец основной рессоры имеет накладное ушко с втулкой и крепится пальцем в кронштейне. Задний конец основной рессоры и концы дополнительной рессоры плавающие.

У автомобилей самосвалов семейства БелАЗ грузоподъемностью 25 т и выше возможность подвески на листовых рессорах весьма ограничена. Особенностью таких автомобилей является значительное изменение массы подрессоренной части. Так, для автомобилей БелАЗ-540 масса передней подрессоренной части при полной нагрузке увеличивается в 1,7 раза по сравнению с ненагруженным автомобилем, а масса задней подрессоренной части увеличивается соответственно в 4,2 раза. Подвеска на листовых рессорах при таком изменении нагрузки не обеспечивает удовлетворительную плавность хода, в особенности при движении ненагруженного автомобиля.

Плавность хода автомобиля при значительном изменении нагрузки на упругий элемент можно улучшить путем применения подвески с нелинейной упругой характеристикой, у которой жесткость изменяется при изменении нагрузки.

Применительно к автомобилю-самовалу, особенно большой грузоподъемности, предъявленным требованиям наиболее полно удовлетворяет пневматическая подвеска поршневого типа. В конструкции подвески автомобилей БелАЗ пневматическая рессора объединена с гидравлическим амортизатором в одном узле — пневмогидравлическом цилиндре. Такая подвеска названа пневмогидравлической.

Передняя ось автомобиля БелАЗ-540 подвешена к раме на двух пневмогидравлических цилиндрах, расположенных сбоку лонжеронов рамы; задний мост подвешен на двух цилиндрах. расположенных в пределах ширины рамы.

Рис. 4. Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-53А

На автомобилях ГАЗ-24 «Волга» установлена независимая рычажная подвеска на винтовых цилиндрических пружинах с телескопическими гидравлическим амортизатором двойного действия и стабилизатором поперечной устойчивости. Узлы подвески с поперечным расположением рычагов закреплены на поперечине (рис. 127), которая жестко соединяется с подрамником. Масса автомобиля распределяется ни каждое колесо через пружину, верхний конец которой опирается на штампованную головку поперечины, а нижний— на опорную чашку нижнего рычага. Колесо подвижно на верхнем и нижнем рычагах, шарнирно соединенных с поперечиной и стойкой подвески. Стойки подвески соединены с рычагами и посредством резьбовых пальцев. Шкворень закреплен в поворотной цапфе с помощью штифта, входящего в полукруглую лыску на верхнем конце шкворня. Ступица вращается на двух радиально-упорных конических роликовых подшипниках, установленных на шейках поворотных цапф. Затяжку подшипников регулируют гайкой. Регулировочные прокладки, установленные между осью верхних рычагов и верхней полкой кронштейна поперечины. позволяют регулировать развал и продольный наклон шкворня. Амортизаторы установлены внутри пружин подвески. В нижний конец амортизатора запрессован резиновый шарнир, ось которого прикреплена к опорной чашке пружин подвески. Верхний конец штока амортизатора крепится через резиновые подушки к верхней штампованной головке поперечины, на которой закреплена ось верхних рычагов.

Для уменьшения бокового крена и колебаний кузова на повороте (без изменения мягкости подвески) на большинстве легковых автомобилей устанавливают стабилизаторы поперечной устойчивости.

Стабилизатор представляет собой П-об-разный стережень из пружинной стали, расположенный поперек автомобиля и скручивающийся при наклоне кузова. В укрепленных на подрамнике обоймах помещаются резиновые втулки, сквозь которые проходит П-образный стержень. Стойки, на которых закреплен этот стержень, установлены в опорных чашках пружины.

Рис. 5. Подвеска автомобиля МАЗ-500А:

При прямолинейном движении автомобиля но ровной дороге кузов совершает вертикальные колебания, при которых стабилизатор поворачивается во втулках, не влияя на работу подвески.

На поворотах происходит боковой крен кузова, деформация упругих звеньев подвесок получается различной, стойки сдвигаются в вертикальной плоскости одна относительно другой и стержень закручивается, что и препятствует наклону кузова.

Рис. 6. Независимая подвеска передних колес автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

К раме автомобиля в специальных кронштейнах прикреплена ось, на концах которой во втулках установлена ступица, которая стремянками прикреплена к рессоре. Концы рессоры опираются на кронштейны полу-осевых рукавов задних мостов.

Ведущие мосты соединяются с рамой штангами, воспринимающими реактивный момент от мостов и передающими на раму толкающие усилия. Для этой цели каждый ведущий мост имеет на концах полуосевых рукавов нижние кронштейны, соединяемые с кронштейнами рамы двумя нижними штангами. Кроме того, на каждом ведущем мосту прикреплен верхний кронштейн, соединяемый верхними штангами с кронштейном рамы. Соединение штанг с кронштейнами осуществляется при помощи шаровых пальцев.

Рис. 7. Стабилизатор поперечной устойчивости кузова

При балансирной подвеске оба задних моста образуют общую тележку, которая может качаться вместе с рессорами на оси 6”, и, кроме того, вследствие прогиба рессоры каждый мост может иметь независимые перемещения, что обеспечивает хорошую приспособляемость колес к неровностям дороги и высокую проходимость автомобиля. При угловом смещении мостов концы рессор скользят в опорных кронштейнах.

—

Для предохранения от ударов и толчков, получаемых колесами при движении по неровной дороге, раму подвешивают к осям с помощью упругих элементов, образующих подвеску автомобиля. Основными элементами подвески являются рессоры, смягчающие получаемые колесами толчки, и амортизаторы, поглощающие колебания рамы и кузова.

Различают зависимую и независимую подвески. Зависимой называется подвеска, при которой правое и левое колеса одной оси установлены на жесткой балке, соединенной рессорами с рамой. У автомобилей с независимой подвеской каждое из колес оси самостоятельно соединено с рамой рычагами и колеблется независимо от другого. На изучаемых грузовых автомобилях передняя и задняя подвески зависимые. У автомобиля ГАЗ-24 подвеска передних колес независимая, а подвеска заднего моста — зависимая.

Независимая подвеска передних колес ГАЗ-24 шкворневая, пружинно-рычажная, с телескопическим амортизатором.

Рис. 8. Передняя подвеска автомобиля ГАЗ-24: 1 — поворотная цапфа, 2 — нижний рычаг, 3 — опорная чашка пружины, 4 и 6 — нижняя и верхняя резиновые подушки, 5 — стойка, 7 — пружина, 8 — штанга, 9 — поперечная балка, 10 — амортизатор, 11 — регулировочные прокладки, 12 — ось верхних рычагов, 13 — верхний рычаг, 14 — кронштейн кузова, 15 и 16 — верхний и нижний буфера, 17 — стойка подвески, 18 — шкворень

Верхние и нижние рычаги соединены шарнирно со стойкой и поперечной балкой, прикрепленной к подрамнику. Нагрузка от массы автомобиля передается через пружину, опорную чашку, нижние рычаги, стойку и шкворень на поворотную цапфу. Цилиндр амортизатора шарнирно соединен с опорной чашкой пружины, а шток — через резиновые подушки с кронштейном кузова.

В передней подвеске имеется стабилизатор поперечной устойчивости торсионного типа, представляющий собой штангу, прикрепленную средней частью к подрамнику на резиновых втулках, а изогнутыми концами — к опорным чашкам пружин с помощью стоек с резиновыми подушками. При поперечном наклоне кузова штанга закручивается и, сопротивляясь наклону, уменьшает его величину.

Вертикальное перемещение колес ограничивается упором резиновых буферов в кронштейн кузова.

Зависимая подвеска передних мостов грузовых автомобилей состоит из двух полуэллиптических рессор с двумя гидравлическими амортизаторами.

Рессора состоит из набора стальных упругих листов, соединенных стяжным центральным болтом (ГАЗ-53А) и хомутами, предотвращающими их боковой сдвиг. На листах рессор автомобилей ЗИЛ-130 и КамАЗ вместо стяжного болта имеются выступы и углубления, удерживающие листы от смещения.

Передние концы рессор ЭИЛ-130—со съемными подушками, которые крепятся к раме пальцами, задние опираются и скользят на подушках кронштейнов рамы.

На автомобиле ГАЗ-53А передние концы рессор упираются в дополнительные резиновые подушки кронштейнов рамы, а задние также скользят на подушках. Средняя часть рессор крепится стремянками соответственно к балкам переднего и заднего мостов.

У автомобиля ГАЗ-24 рессоры задней зависимой подвески крепятся передними концами к кронштейнам кузова пальцами на резиновых втулках, которые смягчают передачу толчков и вибраций на кузов. Задний конец рессор крепится к кузову с помощью серьги, также имеющей резиновые втулки.

В подвеске заднего моста автомобилей ГАЗ-53А и ЭИЛ-130 кроме основных имеются дополнительные рессоры, которые работают при полной нагрузке автомобиля, опираясь концами на соответствующие кронштейны рамы.

Задняя подвеска автомобиля КамАЗ — балансирная, на двух продольных полуэллиптических рессорах. Каждая рессора крепится средней частью к балансиру, установленному на подшипниках на прикрепленной к раме оси, а концами опирается на кронштейны мостов. Толкающие усилия и реактивные моменты от мостов к раме автомобиля передаются шестью реактивными штангами, которые соединены с рамой и мостами с помощью шарниров.

Рис. 9. Задняя подвеска автомобиля ЗИЛ-130:
1 — кронштейн задней рессоры, 2— кронштейн дополнительной рессоры, 3 — стремянка, 4 и 12 — накладка и подкладка стремянок, 5 — дополнительная рессора, 6 – промежуточный лист, 7 — основная рессора, 8 — сухарь, 9 — палец сухаря, 10 — втулка, 11 — подкладка задней рессоры, 13 — масленка, 14 — палец рессоры

Рис. 10. Задняя подвеска автомобиля КамАЗ-5320:
1 — средний мост, 2 и 3— кронштейны верхней и нижней реактивных штанг, 4— кронштейн установки рессоры среднего моста, 5—хомут, 6— кронштейн задней подвески (левый), 7— стремянка рессоры, 8, 10 и 13— реактивные штанги, 9— задний мост, 11— башмак рессоры, 12— крышка оси балансира, 14— стяжка задней подвески

Амортизатор представляет собой цилиндрический резервуар, к которому приварено дно с проушиной. В резервуаре установлен рабочий цилиндр, в нижнюю часть которого запрессован корпус клапана сжатия и впускного клапана. Внутри рабочего цилиндра помещается укрепленный на штоке поршень, в котором смонтированы клапан отдачи и перепускной клапан.

Рис. 11. Телескопический амортизатор:
а — ход отдачи, б — ход сжатия; 1 — верхняя проушина, 2 — сальник, 3 — шток, 4 — цилиндр, 5 и 9 — перепускной и впускной клапаны, 6 — поршень, 7 — клапан отдачи, 8 — резервуар, 10 — клапан сжатия, 11 — кожух резервуара, 12 — гайка резервуара