22Июн

Задняя ось автомобиля: Передняя и задняя оси автомобиля

Содержание

Передняя и задняя оси автомобиля

Категория:

   Ходовая часть автомобиля

Публикация:

   Передняя и задняя оси автомобиля

Читать далее:



Передняя и задняя оси автомобиля

Передняя ось бывает двух типов: цельная и разрезная. Цельную переднюю ось применяют на всех грузовых автомобилях. Разрезную переднюю ось применяют при независимой подвеске колес на легковых автомобилях.

Цельная передняя ось (неведущая) состоит из балки, поворотных кулаков с цапфами и шкворней.

Стальная балка двутаврового сечения при помощи рессор соединена с рамой. На концах передней оси установлены вильчатые поворотные кулаки с цапфами, соединенные с осью шарнирно при помощи стальных пальцев — шкворней. Каждый шкворень закреплен в отверстии оси наглухо, а в поворотном кулаке установлен свободно на втулках. Вследствие этого поворотный кулак с цапфой может поворачиваться вокруг шкворня в горизонтальной плоскости, чем обеспечивается поворот передних управляемых колес и всего автомобиля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для облегчения поворота цапф с колесами между осью и нижней частью вилки поворотного кулака на шкворне установлен упорный подшипник.

Рис. 1. Схема передней осп грузового автомобиля

На цапфе на двух конических роликоподшипниках установлена ступица. К фланцу ступицы прикреплено колесо, на ободе которого монтируется пневматическая шина. Подшипники регулируют и закрепляют на цапфе гайкой, которую надежно стопорят. Снаружи гайка закрыта колпаком. В ступицу закладывают смазку. Чтобы смазка не вытекала, в ступице поставлен сальник.

У автомобилей высокой проходимости передней осью является балка переднего ведущего моста, к полуосевым пукавам котопого на шкворнях присоединяются корпусы с поворотными цапфами. На цапфах устанавливаются на подшипниках передние колеса, являющиеся ведущими и управляемыми.

Задней осью у двухосных автомобилей служит балка заднего ведущего моста. У грузовых автомобилей на концах полуосевых рукавов балки заднего моста на подшипниках установлены ступицы с колесами, соединенные с полуосями. У легковых автомобилей подшипники установлены внутри полуосевых рукавов и колеса крепятся к полуосям.

У трехосных автомобилей рама в задней части опирается через рессоры на тележку, состоящую из двух ведущих мостов, балки которых являются осями для установки ведущих колес.

Оси автомобиля поддерживают раму или несущий кузов вместе с подрессоренными частями, воспринимая от них вертикальные нагрузки, и передают на раму или кузов продольные, боковые нагрузки и моменты от колес. Передняя ось всегда представляет собой управляемый мост, который может быть ведущим и неведущим. Задняя ось — это почти всегда ведущий мост, по конструкции сходный с передним ведущим мостом.

Передняя ось, имеющая тип неведущего моста, может быть цельной и составной.

Передняя цельная ось состоит из балки, упруго связанной с рамой через рессоры, и двух поворотных цапф, шарнирно соединенных с концами балки с помощью шкворней (рис. 2).

Балка штампуется из стали и для повышения прочности и жесткости имеет в сечении двутавровый профиль. На ее верхней плоскости расположены площадки для установки и крепления рессор. Балка изогнута так, что ее средняя часть позволяет установить двигатель ниже, тем самым снизить центр тяжести автомобиля и улучшить обзор с места водителя. Концы балки имеют цилиндрическую форму со сквозным отверстием для шкворней.

Поворотная цапфа, штампованная из стали, имеет ось с фланцем и вилку. На две цилиндрические шейки оси устанавливаются подшипники ступицы переднего колеса, к фланцу привертывается тормозной щит колеса. В соосные отверстия верхней и нижней частей вилки запрессовываются бронзовые втулки, на которых цапфа поворачивается около шкворня. Поворот цапф и колес осуществляется посредством рычагов, закрепленных в боковых отверстиях вилки. Левая цапфа получает усилие поворота от рулевого механизма через продольную рулевую тягу и рычаг. Это усилие передается рычагом через поперечную рулевую тягу правой цапфе.

Рис. 2. Цельная передняя ось: 1 — поворотные рычаги; 2 — ось цапфы; 3 — вилка цапфы; 5 — втулки-шкворня; 6‘— шкворень; 7 — гайка штифта; 8 — отверстие для шкворня; 9 — клиновой штифт; 10 — площадка для рессоры; 11 — балка оси

Шкворень изготовляется из стального прутка и после установки в отверстия вилки и конца балки стопорится от перемещения в отверстии балки клиновым штифтом с гайкой, Штифт и шкворень имеют лыски на цилиндрической поверхности, благодаря чему шкворень заклинивается.

Балка и ось цапфы испытывают вертикальную нагрузку силы веса автомобиля, горизонтальную нагрузку сил инерции при торможении и повороте, кроме этого балка получает скручивающую нагрузку от тормозного момента. В связи с этим балка и ось цапфы рассчитываются на прочность при изгибе, а балка — еще и при кручении. Материалом балки и цапфы служат среднеуглеродистые малолегированные стали, содержащие небольшое количество хрома.

Шкворень подвергается действию нагрузки того же характера, что и балка оси, в нем возникают напряжения, требующие расчета на прочность при изгибе, смятии и срезе. Чтобы обеспечить высокую прочность и износостойкость, шкворень изготовляется из среднеуглеродистых сталей с последующей поверхностной закалкой или из малоуглеродистых низколегированных сталей, требующих цементации и закалки.

Передняя ось автомобиля ГАЭ-53А включает в себя балку, к которой шкворнями присоединены поворотные цапфы (рис. 3).

Балка двутаврового сечения имеет две площадки с четырьмя сквозными отверстиями для стремянок крепления рессоры и глухим отверстием для головки центрального стяжного болта рессоры. На боковой поверхности балки расположены два отверстия для стопорных штифтов шкворня и два отверстия для пальцев телескопических амортизаторов.

Поворотная цапфа имеет ось для подшипников ступицы колеса. К ее фланцу шестью болтами крепится тормозной щит, в отверстия вилки цапфы запрессованы две бронзовые втулки шкворня.

Шкворень снабжен упорным подшипником, который воспринимает вертикальную нагрузку от веса автомобиля, приходящуюся на переднюю ось. Подшипник состоит из металлокера-мической (средней) шайбы и двух стальных шайб, заключенных в обойму.

Втулки шкворня смазываются солидолом через масленки, ввернутые в боковые отверстия верхней и нижней частей вилки. От нижней втулки смазка поступает по специальной канавке на шкворне к его упорному подшипнику.

После установки шкворня отверстия вилки закрываются крышками, которые ставятся на картонные уплотнительные прокладки и привертываются двумя болтами.

Между верхним торцом цилиндрического конца балки и торцом верхней части вилки должен быть зазор не более 0,15 мм. — цапфа; 8 — ступица; 9 — гайка диска колеса; 10 — болт ступицы; 11 — тормозной барабан; 12 — колесный тормозной цилиндр; 13 — тормозной щит; 14 — сальник ступицы; 15 — крышка шкворня; 16 — втулка шкворня; 11 — шкворень; 18 — по. воротный рычаг продольной рулевой тяги; 19 — регулировочная шайба; 20 — стопорный штифт; 21, 22 — шайбы упорного подшипника шкворня; 23 — отверстие для пальца амортизатора; 24 — обойма подшипника шкворня; 25 — масленки; 26 — балка; 27 — регулировочный болт; 28 — поворотный рычаг поперечной рулевой тяги; 29 — наконечник, поперечной рулевой тяги; 30 — поперечная рулевая тяга

Тормозной барабан ставится на болты ступицы и кре-ягатся к ней тремя винтами. Диск колеса надевается на эти же болты и крепится вместе с тормозным барабаном к ступице гайками.

Передняя ось автомобиля ЗИЛ-130 не имеет принципиальных отличий от оси автомобиля ГАЭ-53А, обладая некоторыми конструктивными особенностями (рис. 4).

Рис. 4. Передняя ось автомобиля ЗИЛ-130: 1 — подшипники ступицы; 2 — гайка подшипников; 3 — контргайка; 4 — крышка; 5 —цапфа; 6 —винт крышки; 7 — ступица; « — болт; 9 — разжимной кулак тормоза; 10— регулировочные шайбы; 11 — шкворень; 12 — поворотный рычаг продольной рулевой тяги; 13 — поворотный рычаг поперечной рулевой тяги; 14 — балка; 15 — поперечная рулевая тяга; 16 — наконечник поперечной рулевой тяги; П — упорный подшипник шкворня; 18 — тормозной щит; 19 — тормозной барабан

Упорный подшипник шкворня включает в себя две шайбы: нижнюю металлокерамическую и верхнюю стальную с кольцевой прорезью для двух уплотнительных полуколец. Зазор между верхним торцом цилиндрического конца балки и торцом верхней части вилки регулируется подбором толщины двух анайб.

Подшипники ступицы закрепляются и регулируются упорней гайкой, которая стопорится замочным кольцом, замочной шайбой и контргайкой. Полость подшипников с наружной стороны закрыта через прокладку крышкой, привернутой винтами.

Тормозной барабан соединен со ступицей запрессованными болтами, обрабатываются они в сборе, поэтому разъединять их надо только при замене болтов.

Рекламные предложения:


Читать далее: Колеса автомобилей

Категория: - Ходовая часть автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Оси автомобиля | Подвеска автомобиля

Рама со всеми укрепленными на ней агрегатами и механизмами опирается через рессоры на оси автомобиля. Оси автомобиля через рессоры воспринимают и передают на колеса вес самого автомобиля и вес нагрузки в его кузове, а от колес на раму — толкающие и тормозные усилия.

Передними осями автомобилей со всеми ведущими колесами служат балки ведущих мостов, на цапфах поворотных кулаков которых устанавливаются на подшипниках ступицы колес.

У автомобилей, не имеющих ведущего моста, передняя ось представляет собой стальную балку 7 двутаврового сечения.

Рис. Передняя ось автомобиля КрАЗ-219: 1 — контргайка; 2 — стопорное кольцо; 3 — замочное кольцо; 4 — гайка затяжки переднего подшипника ступицы; 5 — сальник; 6 — поворотный кулак; 7 — балка оси; 8 — площадка для крепления рессоры; 9 и 13 — бронзовые втулки; 10 и 15 — масленки; 11 — гайка шкворня; 12 — шкворень; 14 — упорный шарикоподшипник; 16 и 17 — роликоподшипники ступицы; 18 — ступица колеса; 19 — шип поворотной цапфы; 20 — крышка

К балке жестко крепятся рессоры, при помощи которых она соединена с рамой. Концы балки обрабатываются, и на них при помощи стальных шкворней 12 устанавливаются вильчатые поворотные кулаки 6, которые могут свободно поворачиваться вокруг шкворней в горизонтальной плоскости. Шкворни в обработанных концах оси в большинстве случаев крепятся клиньями с гайками. В некоторых конструкциях средняя часть шкворня и отверстие для шкворня в балке делаются конусными, а шкворень, имеющий на одном конце резьбу, при помощи гайки 11 наглухо затягивается. При этом в верхнее ушко вилки поворотного кулака устанавливается распорная втулка, обеспечивающая свободное вращение поворотного кулака на шкворне. Для уменьшения трения шкворня в ушки вилки поворотного кулака запрессовываются латунные или бронзовые втулки 9 и 13, к которым через масленки 10 и 15 подводится смазка.

Для облегчения поворота колес между осью и нижней вилкой кулака на шкворне ставится упорный шарикоподшипник 14.

Поворотный кулак имеет шип 19, на конце которого нарезана резьба. На этот шип на двух роликоподшипниках 16 и 17 устанавливается и крепится гайкой 4 ступица 18 колеса. Гайка надежно стрцорится шплинтом или замочным кольцом 3 и контргайкой 1 со стрпорным кольцом 2. Во внутреннюю полость ступицы закладывается смазка для подшипников. Вытекание смазки из ступицы при ее нагреве предотвращается сальником 5 и защитным колпаком или крышкой 20.

На автомобилях со всеми ведущими колесами передней осью служит балка переднего ведущего моста. Поворотные кулаки колес в этом случае соединяются шкворнями 12 с шаровой опорой 9, которая своим фланцем при помощи болтов крепится к фланцу кожуха полуоси. Поворотный кулак с закрепленными на нем шкворнями поворачивается во втулках 25.

Внутренняя полость корпуса поворотного кулака заполняется маслом до уровня контрольного отверстия, закрываемого пробкой на резьбе или масленкой. Для предотвращения вытекания масла на корпусе поворотного кулака установлен сальник 11. К корпусу поворотного кулака крепятся поворотные рычаги.

Задней осью всех автомобилей является балка заднего моста, на кожухах полуосей которой устанавлцраются на конических роликоподшипниках ступицы с колесами.


Задняя ось автомобилей - расчет жесткости, гистерезис, ходы сжатия и отбоя

Выбор подвески для задней оси усложнен вследствие значительно большего диапазона изменения нагрузки на ось при двух весовых состояниях Gh3 (два человека) и Gh5 (допустимая нагрузка на заднюю ось). Масса водителя и пассажира на переднем сиденье распределяется между передней и задней осями примерно поровну. Но если пассажиры займут заднее сиденье, то примерно

75 % их массы придется на заднюю ось. У автомобилей с классической компоновкой и передними ведущими колесами багажник расположен сзади. При его заполнении нагрузка на заднюю ось увеличивается примерно на 110 % массы груза в багажнике. У моделей с задним расположением двигателя багажник располагается впереди и потому соотношение обратное.

Если при полной загрузке автомобиля нагрузка на переднюю ось возрастает лишь на 10 %, то для задней оси увеличение нагрузки составляет 40 ... 100 %, что соответствует изменению нагрузки ΔGh2300 Н. Для приведенной к оси средней жесткости подвески c2hA = 32 Н/мм изменение нагрузки в 2300 Н вызовет относительное перемещение колеса в подвеске на Δf2h = 72 мм. Эта величина должна быть учтена в общем ходе fgh подвески. Если ход подвески является существенно большим, то для повышения комфортабельности следует стремиться к меньшей жесткости c2h и более низкой частоте колебаний nIIh.

На рисунке 1 показана созданная с учетом этого подвеска модели «Renault-6», а на рисунке 2 —установленная на автомобиль подвеска на продольных рычагах. Жесткость подвески составляет c2h = 13 Н/мм на каждое колесо или соответственно 26 Н/мм на всю ось. Общий ход подвески fgh = 287 мм. Поэтому в среднем положении (нагрузка два человека) ход отбоя подвески f2h = 143 мм. При полной нагрузке ход сжатия подвески f1h = 62 мм. Полученное по характеристике упругости изменение нагрузки

ΔGh = Gh6 - Gh3 = 6400 — 4280 = 2120 Н

дает расчетную величину хода подвески вверх

Δf1h = ΔGh/c2hА = 2120/26 = 81,5 мм,

которая соответствует полученному по характеристике перемещению 82 мм.

Рисунок 1 - Мягкая задняя подвеска модели «Renault-6» с линейной характеристикой и очень большим общим ходом 287 мм. Жесткость подвески c2hА — 26 Н/мм, c2h = 13 Н/мм. Частота колебаний nIIgem = 84 мин-1, nIIerr = 78 мин-1. Установлены ограничители ходов сжатия и отбоя в амортизаторе

А — допустимая нагрузка на ось, 6,4 кН; Б — без нагрузки, 3,58 кН; В — два человека, 4,28 кН; Г — четыре человека, 5,41 кН; Д — пять человек, 5,98 кН; E — пять человек плюс багаж, 6,5 кН

Рисунок 2 - Задняя ось модели «Renault-6», подвешенная на продольных рычагах. На рисунке не показан стабилизатор, закрепленный на рычагах

Плавное увеличение крутизны характеристики упругости в конце хода сжатия позволяет заметить, что ограничитель хода, установленный на амортизаторе, включается в работу только после достижения допустимой нагрузки на ось и действует на последних 60 мм хода. Для обеспечения сопоставимости с другими моделями легковых автомобилей в процессе определения распределения нагрузки между осями с помощью взвешивания багаж укладывали в середине багажника. Имело место превышение допустимой осевой нагрузки на 100 Н (6500 Н вместо 6400 Н). Однако в связи с тем, что на модели «Renault-6» применена идущая до пола высокая задняя дверь, перемещение груза вперед не вызывает трудностей. На рисунке 3 приведена полученная экспериментально характеристика упругости подвески этого автомобиля с весьма узкой петлей гистерезиса, с очень малой силой сухого трения (сила сухого трения определяется по расстоянию по вертикали от средней линии до нагрузочной или разгрузочной ветви характеристики) 110 Н при общем ходе подвески 228 мм.

Рисунок 3 - Гистерезис задней подвески модели «Renault-6». Исключительно низкой является ширина петли гистерезиса подвески, равная 220 Н

Для крепления продольных рычагов требуется лишь по две резиновых втулки. С одной стороны, это является их достоинством, а с другой, отрицательно влияет на частоту колебаний. Как показано на рисунке 1, расчетная частота колебаний составляет nIIerr = 78 мин-1. Частота колебаний, полученная путем замера, превышает эту величину на 8 % и составляет nIIgem = 84 мин-1.

В связи с необходимостью иметь пространство для хода сжатия подвески при неразрезной оси обеспечение большого хода подвески сопряжено с дополнительными затратами. В таких случаях рекомендуется использовать пружины с прогрессивной характеристикой.

На рисунке 4 приведена полученная экспериментально характеристика упругости подвески модели «Opel Manta». Достоинством установленных на этой модели винтовых пружин из прошлифованного на конус прутка является то, что ограничитель хода сжатия может включаться лишь на последних 18 мм хода подвески и потому может иметь небольшую толщину.

Изменение нагрузки

ΔG = Gh6 - Gh3 = 7300 — 5140 = 2160 Н

приводит к указанной на рисунке относительно небольшой величине хода сжатия Δf1h = 48 мм. Из-за незначительного опускания задней части кузова практически не меняется направленность света фар. При достаточной величине хода отбоя f2h = 93 мм, ход сжатия подвески f1h = 46 мм, который имеет место для полностью загруженного автомобиля и при нагрузке на заднюю ось 7300 Н, несколько мал.

Рисунок 4 - Прогрессивная характеристика задней подвески модели «Opel Manta». Жесткость подвески: c2hA = 38,4 Н/мм. c2h = 19,2 Н/мм. Частота колебаний: nIIgem = 90 мин-1, nIIerr = 91 мин-1

А — ограничитель хода сжатия включается в работу при 9,3 кН; Б — допустимая нагрузка на ось 7,3 кН; В — автомобиль в снаряженном состоянии, 4,5 кН; Г — два человека в салоне, 5,14 кН; Д — четыре человека в салоне, 6,25 кН; Е — пять человек в салоне, 6,8 кН

Вторым достоинством пружин с прогрессивной характеристикой является то, что частота колебаний nIIh [мин-1] незначительно изменяется при изменении нагрузки, что делает поездку в автомобиле более комфортабельной. Она определяется с помощью уравнения:

nIIh = 9,55 √ (c2h/m2h)

При увеличении нагрузки на ось увеличивается и жесткость пружины, в то время как nIIh и c2h / m2h должны остаться постоянными. На рисунке 5 приведена рассчитанная по нескольким точкам зависимость жесткости c2h подвески одного колеса автомобиля «Opel Manta» от нагрузки на заднюю ось. На этом же рисунке представлена и определяемая по приведенному выше уравнению частота nIIh колебаний кузова.

Рисунок 5 - Изменение жесткости подвески c2h и частоты колебании кузова nIIh в зависимости от нагрузки на заднюю ось Gh, полученное расчетным путем для прогрессивной подвески модели «Opel Manta»

А — два человека в салоне, 5,14 кН; Б — четыре человека в салоне, 6,25 кН; В — допустимая нагрузка на ось 7,3 кН

Для сравнения на рисунке 6 приведены те же кривые для подвески автомобиля «Renault-6», имеющей линейную характеристику. Аналогичная прогрессивная характеристика может быть получена с помощью дополнительных упругих элементов или при торсионной подвеске благодаря использованию более коротких рычагов.

Рисунок 6 - Изменение жесткости подвески в расчете на одно колесо c2h, и частоты колебаний кузова nII в зависимости от нагрузки на заднюю ось Gh, рассчитанные для модели «Renault-6»:

А — два человека в салоне, 4,28 кН; Б — четыре человека в салоне, 5,41 кН; В — допустимая нагрузка на ось 6,4 кН

Почти такую же величину общего хода подвески, как и модель «Opel Manta», имеет значительно более легкий автомобиль «AUTOBIANCHI А-112». Если в салоне этого автомобиля находятся всего два человека, то в связи с небольшой нагрузкой на заднюю ось Gh3 = 3210 Н и малой жесткостью подвески c2h = 14 Н/мм частота колебаний кузова будет выше и равна nIIh = 94 мин-1. Величина хода отбоя f2h = 79 мм при указанном значении Gh3 вполне достаточная. Однако слишком малой является величина хода сжатия при полном использовании допустимой нагрузки на ось Gh6 = 6200 Н. Необходимая прогрессивность характеристики упругости подвески обеспечивается ограничителем хода сжатия, который включается при нагрузке, равной 5250 Н, и действует на ходе колеса 45 мм. Изменение нагрузки

ΔGh = Gh6 - Gh3 = 2990 H.

При известной жесткости c2hA = 28 Н/мм расчетным путем можно определить величину изменения хода подвески ΔfIh = 107 мм. По результатам испытаний эта величина оказалась равной всего 85 мм, что объясняется несколько более ранним включением в работу ограничителя хода сжатия. В конструкции подвески «Макферсон», используемой для задней оси модели А-112, ограничитель хода сжатия подвески расположен над нижним рычагом.

Для сравнения, а также чтобы дать исходные материалы для проектирования подвески, в таблице 1 и таблице 2 приведены данные жесткости подвески в расчете на одно колесо c2v, частоты собственных колебаний nIIerr при двух человеках в салоне, каждый массой по 65 кг, что соответствует среднему положению, общему ходу подвески fgvходу отбоя от положения без нагрузки до конца fRA и до среднего положения Δf2v, и от среднего положения до конца f2v, ходу сжатия от нулевого положения до конца f1v, разности в ходах сжатия между средним положением и положением при допустимой нагрузке Δf1v и ходу сжатия от положения при допустимой нагрузке на оси до конца fRE для ряда известных моделей.

Таблица 1 - Подвеска передних колес
Модель Год начала выпуска Мощность двигателя c2v, Н/мм nIIerr, мин-1 fgv, мм Ход отбоя, мм Ход сжатия, мм
кВт л.с. fRA Δf2v f2v f1v Δf1v fRE
Alfa Romeo Alfetta 1973 89 121 22,6 87 140 36 11 47 93 74 19
Daimler Benz 280C 1973 118 160 17,7 61 197 75 24 99 98 25 73
Ford Granada 3000 1973 102 138 14,2 58 189 91 22 113 76 10 66
Daimler Benz 200 1974 70 95 14,7 62 172 64 21 85 87 33 54
Opel Rekord II-1700 1973 61 83 14,2 68 168 84 19 83 85 56 29
Ford Taunus 1600XL 1974 53 72 13,0 64 176 52 32 84 92 31 61
Volkswagen 1300 1973 32 44 9,0 70 136 46 28 74 62 86 36
Volkswagen 1303LS 1974 32 44 8,3 63 165 76 31 107 58 33 25
Renault 6 1971 35 47 12,7 57 207 81 34 115 92 27 65
Renault 15TS 1974 66 90 12,6 62 165 90 25 115 50 28 22
Volkswagen Passat LS 1974 55 75 13,2 66 178 78 27 105 73 27 46
Audi 80 GL 1973 63 85 12,8 65 167 79 25 104 63 20 43
Volkswagen K70 1973 55 75 14,7 65 172 90 20 110 62 22 40
Таблица 2 - Подвеска задних колес
Модель Год начала выпуска Мощность двигателя c2v, Н/мм nIIerr, мин-1 fgv, мм Ход отбоя, мм Ход сжатия, мм
кВт л.с. fRA Δf2v f2v f1v Δf1v fRE
Alfa Romeo Alfetta 1973 89 121 22,1 86 163 36 22 58 105 47 58
Daimler Benz 280C 1973 118 160 20,0 69 220 90 15 105 115 68 47
Ford Granada 3000 1973 102 132 18,1 71 240 90 18 108 132 57 75
Daimler Benz 200 1974 70 95 17,7 70 223 82 18 100 123 73 50
Opel Rekord II-1700 1973 61 83 19,1 85 182 65 12 77 105 57 48
Ford Taunus 1600XL 1974 53 72 22,9 108 169 46 14 60 109 68 41
Volkswagen 1300 1973 32 44 16,5 78 210 100 18 118 92 34 58
Volkswagen 1303LS 1974 32 44 17,5 80 174 78 20 98 76 38 38
Renault 6 1971 35 47 12,8 78 287 115 27 143 144 82 62
Renault 15TS 1974 66 90 14,7 85 199 74 20 94 105 59 46
Volkswagen Passat LS 1974 55 75 19,6 100 163 59 14 73 90 52 38
Audi 80 GL 1973 63 85 16,7 95 173 51 19 70 103 79 24
Volkswagen K70 1973 55 75 16,7 84 235 98 20 118 117 67 50

При разработке конструкции задней подвески следует учитывать вариант загрузки «с водителем и почти пустым топливным баком». При этом дополнительно в качестве Δf2v появится разность между исходным положением, соответствующим нагрузке, когда в салоне находятся два человека, и этим нижним пределом. Остаточный ход подвески fRE от положения при допустимой нагрузке на ось до полностью сжатого упора не должен быть меньше 50 мм. Меньше этой величины не должен быть и ход отбоя fRA в задней подвеске переднеприводных моделей и моделей с классической компоновкой. У моделей с задним расположением двигателя топливный бак, как правило, располагается впереди. Следует поэтому позаботиться об остаточной величине хода подвески. У автомобиля модели «Volkswagen 1303 LS» характеристики подвески указаны при отрицательном плече обкатки.

В таблице 3 приведены соответствующие значения нагрузки на ось и их изменения, Gсн — вес в снаряженном состоянии; Gпг — полезная грузоподъемность; Gрпв — разрешенный полный вес.

Таблица 3 - Нагрузки на оси при различной загрузке автомобилей, кН
Модель Передняя подвеска Задняя подвеска Gсн Gпг Gрпв
Gvo ΔGv1 Gv2 ΔGv2 Gv6 Gho ΔGh2 Gh3 ΔGh3 Gh6
Классическая компоновка
Alfa Romeo Alfetta 5,52 0,66 6,18 1,82 8,0 5,74 0,64 6,38 2,42 8,8 11,26 3,74 15,0
Daimler Benz 280C 8,66 0,59 9,25 0,95 10,2 7,66 0,71 8,37 2,73 11,1 16,32 4,98 21,3
Ford Granada 3000 7,81 0,63 8,44 0,36 8,7 6,69 0,67 7,36 2,44 9,8 14,50 4,00 18,5
Daimler Benz 200 7,07 0,66 7,73 1,02 8,8 6,55 0,64 7,19 2,66 9,9 13,62 4,98 18,6
Opel Rekord II-1700 5,69 0,69 6,38 0,77 7,2 5,33 0,61 5,94 2,22 8,5 11,12 3,88 15,6
Ford Taunus 1600XL 5,54 0,66 6,20 0,80 7,0 4,71 0,64 5,35 3,05 8,4 10,25 4,45 14,7
Заднее расположение двигателя
Volkswagen 1300 3,31 0,71 4,02 0,88 4,9 4,94 0,59 5,53 1,57 7,1 8,25 3,75 12,0
Volkswagen 1303LS 3,64 0,66 4,30 1,10 5,4 4,98 0,64 5,62 1,98 7,6 8,62 4,28 12,9
Передний привод
Renault 6 4,61 0,60 5,21 0,49 5,7 3,58 0,70 4,28 2,12 6,4 8,20 3,8 12,0
Renault 15TS 5,95 0,66 6,61 0,79 7,4 3,90 0,64 4,54 2,06 6,5 9,85 3,65 13,5
Volkswagen Passat LS 5,31 0,68 5,99 0,81 6,8 3,51 0,62 4,13 2,67 6,8 8,82 4,28 13,1
Audi 80 GL 5,41 0,68 6,09 0,51 6,6 3,31 0,62 3,93 2,67 6,6 8,72 4,08 12,8
Volkswagen K70 6,39 0,66 7,05 0,85 7,9 4,25 0,64 4,89 3,11 8,0 10,64 4,96 15,6

При проектировании задней подвески необходимо учитывать следующее.

1. Жесткость подвески c2h, приведенная к колесу, рассчитывается как функция частоты колебаний независимо от того, является характеристика упругости подвески линейной или прогрессивной. Величина nIIh при нагрузке на ось Gh3 (два человека в салоне) должна по возможности находиться в пределах между 70 и 80 мин-1 и во всяком случае не превосходить 90 мин-1. Чтобы исключить преждевременный пробой подвески и неоправданно высокую нагрузку на ограничитель хода сжатия при полностью загруженном автомобиле, нижним пределом следует считать nIIh = 65 мин-1.

2. Ход отбоя. При определении величины хода отбоя следует предусмотреть ход не менее 50 мм для случая, когда расположенный в заднем свесе или над осью топливный бак почти пуст, а в салоне находится только водитель. Эта разгрузка автомобиля (по сравнению с исходным положением при Gh3) в среднем приводит к подъему кузова на величину Δf2 ≈ 20 мм, т.е. почти на ту же величину, что и до положения, соответствующего «снаряженному автомобилю». Таким образом, для положения, когда в салоне находятся 2 человека, следует предусматривать величину хода отбоя f2h ≥ 70 мм.

3. Ход сжатия. При полной нагрузке, т.е. в том случае, когда фактическая нагрузка на ось равняется допустимой, величина хода сжатия подвески должна быть не менее 50 мм. Учитывая, что среднее изменение высоты кузова Δf1 при изменении нагрузки от исходного положения до полной нагрузки составляет от 60 до 80 мм, полный ход подвески должен быть fgh = 190 мм. Уменьшение этой величины может быть осуществлено только за счет следующих мер:

  • прогрессивная характеристика упругости подвески;
  • повышение жесткости при линейной характеристике;
  • уменьшение хода сжатия подвески до величины меньшей, чем fRE = 50 мм.

Однако последняя мера может значительно ухудшить устойчивость автомобиля при выполнении поворота. С наружной стороны происходит увеличение нагрузки, равное уменьшению ее с внутренней стороны, поскольку в целом нагрузка на ось при этом не меняется. В этом случае недостаточный при полной нагрузке ход сжатия (рисунок 7) за счет резкого возрастания жесткости подвески приводит к тому, что с внутренней стороны кузов поднимается значительно больше, чем с наружной (рисунок 8). Из-за этого центр тяжести кузова поднимается вверх на величину Δhw которая будет тем больше, чем быстрее движется автомобиль при повороте. Увеличиваются угол крена и перераспределение нагрузки между колесами, а также наклон шин. В результате автомобиль раньше теряет устойчивость.

Рисунок 7 - Характеристика задней подвески модели «Autobianchi А-112». Ход сжатия fh = 28 мм при использовании допустимой нагрузки на ось является слишком малым. Жесткость подвески c2hA = 28 Н/мм, c2h = 14 Н/мм. Частота колебаний nIIerr = 94 мин-1

А — допустимая нагрузка на ось, 6,2 кН; Б — ограничитель хода сжатия, 5,25 кН; В — автомобиль в снаряженном состоянии, 2,59 кН, Г — два человека в салоне, 3,21 кН; Д — четыре человека в салоне, 4,3 кН; Е — то же, плюс багаж, 5,53 кН

Рисунок 8 - Если остаточная величина хода сжатия подвески мала, то внешняя по отношению к центру поворота сторона кузова опускается на повороте меньше, чем поднимается внутренняя его сторона. В результате центр тяжести кузова перемещается из точки W в точку W', поднимаясь на величину Δh

Если, например, для модели «Autobianchi A-112» (см. рисунок 7) при полном использовании допустимой нагрузки на заднюю ось, равной 6200 Н, изменение нагрузки на колеса составит ±ΔNh = 2000 Н, то остаточная величина хода сжатия fh = 19 мм, а хода отбоя fh = 50 мм. Кузов поднимается на величину

Δhw = (f2 - f1)/2 = (50 – 19)/2 = 15,5 мм

Центр тяжести перемещается вверх на величину, несколько превышающую половину этого расстояния (т.е. около Δh = 8,5 мм). При этом варианте загрузки автомобиля центр тяжести располагается за серединой автомобиля.

В некоторых случаях величина хода сжатия подвески должна быть ограничена, чтобы избежать касания дороги кузовом или глушителем. Меньше проблем связано с обеспечением достаточного хода отбоя. Здесь ограничивающими факторами являются допустимые углы в шарнирах карданного вала и полуосей, а также углы, которые допускают шарниры рычагов.

Другие статьи по теории автомобиля

32.2. Передняя и задняя оси

32.2. Передняя и задняя оси


32.2. Передняя и задняя оси

Передняя и задняя оси автомобиля воспринимают через рессоры вес автомобиля и полезной нагрузки, приходящийся на передние и задние колеса.

Передняя ось (рис. 196 и 197) при управляемых, но не ведущих колесах состоит из неподвижной балки 2, обычно двутаврового сечения, жестко скрепленной с передними рессорами, и правой и левой поворотных цапф 11, поворачивающихся вокруг оси шкворней 7.


Рис. 196 - Передняя ось (автомобиль ГАЗ-51):
1 - рычаг поворотной цапфы; 2 - балка передней оси; 3 - регулировочные прокладки; 4 - клин; 5 - масленка; 6 - втулка; 7 - шкворень; 8 - ушко поворотной цапфы; 9 - рычаг поворотной цапфы; 10 - гайка; 11 - поворотная цапфа; 12 - заглушка; 13 - упорный подшипник; 14 - рычаг поворотной цапфы.

Рис. 197 - Поворотная цапфа и установка переднего колеса (автомобиль ГАЗ-51):
15 - рессора; 16 - подшипники; 17 - ступица; 18 - колесо;
(Наименование деталей 1-14 то же, что и на рис. 196).

Для уменьшения трения в ушки поворотных цапф вставлены втулки 6 из латуни или бронзы, а между нижним ушком цапфы и концом балки передней оси установлен упорный шариковый подшипник 13. Металлические прокладки 3 служат для регулировки зазора между верхним ушком поворотной цапфы и концом балки передней оси.

В верхней часта шкворня находится масленка 5, смазка из нее нагнетается по сверлениям в шкворне к втулкам и подшипнику.

Отверстие для шкворня в нижнем ушке поворотной цапфы закрывается заглушкой 12. Положение шкворня в передней оси фиксируется клином 4 с гайкой.

В двух отверстиях левой поворотной цапфы и одном отверстии правой крепятся поворотные рычаги 1, 9 и 14.

На двух подшипниках 16, установленных на поворотных цапфах, свободно вращаются ступицы 17 передних колес 18. Ступицы удерживаются гайками со шплинтами или контргайками и стопорными кольцами.


В легковых автомобилях (например, в автомобилях ЗИС-110, ЗИМ, М-20, "Москвич") между колесами обычно нет жесткой связи в виде передней оси описанного устройства. В этом случае поворотные цапфы каждого колеса самостоятельно соединены упругой связью (при помощи витых или пружинных рессор) с поперечиной рамы или подрамником автомобиля посредством качающихся рычагов (см. раздел 6 "Независимая подвеска передних колес" настоящей главы).

Если передний мост является ведущим, то передней осью служит балка, образованная картером главной передачи и дифференциала (переднего моста), кожухами приводных валов и поворотными цапфами, имеющими более сложное устройство, чем описанные.

Шкворни поворотной цапфы выполнены в виде коротких шипов 9 (рис. 198), приваренных к сферической чашке 11, соединенной фланцем 13 посредством болтов с кожухом 14 приводного вала.


Рис. 198 - Передняя ось (автомобиль ГАЗ-63):
1 и 13 - фланцы; 2 - втулка фланца; 3 и 10 - подшипники; 4 - ступица; 5 - сальник; 6 - разъемный корпус цапфы; 7 - масленка; 8 - крышка подшипников шкворней; 9 - шип; 11 - сферическая чашка; 12 - шарнир; 14 - кожух приводного вала колеса; 15 и 16 - рычаги поворотной цапфы; 17 - хвостовик шарнира; 18 - крышка; 19 - опорная втулка ступицы.

Сферическая чашка 11 находится внутри разъемного корпуса 6 поворотной цапфы, состоящего из двух частей. К корпусу привертывается болтами фланец втулки 19, служащей опорой для двух конических роликовых подшипников 3 ступицы 4 колеса.

Крутящий момент передается ступице колеса через шарнир 12 равной угловой скорости, находящийся в сферической чашке; хвостовик 17 этого шарнира соединен со ступицей колеса при помощи фланца 1 с втулкой 2, посаженной на шлицы хвостовика.

Поворотная цапфа вращается вокруг осей шипов 9 на конических роликовых подшипниках 10 с крышками 8 и 18 и регулировочными прокладками.

Внутренняя полость корпуса поворотной цапфы заполняется маслом через масленку 7 до уровня контрольного отверстия, закрываемого пробкой на резьбе. Сальники 5, установленные на корпусе поворотной цапфы и ступице, препятствуют вытеканию смазки наружу.

Корпус поворотной цапфы и верхняя крышка подшипника левой цапфы имеют поворотные рычаги 15 и 16.

Встречаются передние ведущие мосты с неразъемными поворотными цапфами (автомобиль ГАЗ-67Б). В этом случае шипы, образующие шкворень цапфы, крепятся не в сферической чашке, а в корпусе цапфы.

Поворотные цапфы устанавливаются на передней оси так, что передние колеса имеют развал (угол "альфа" на рис. 199, а), вследствие чего расстояния между верхними и нижними частями колес неодинаковы: вверху это расстояние больше, чем внизу.


Рис. 199 - Схемы развала и схождения передних колес и наклона шкворней поворотных цапф:
а - развал колес; б - наклон шкворня назад; в - схождение колес.

Развал колес делается для того, чтобы колеса занимали перпендикулярное положение относительно дороги при наличии зазоров в подшипниках колес, во втулках и шкворнях поворотных цапф, а также при упругих деформациях (прогибах) передней оси под нагрузкой. Кроме того, при развале ступицы колес стремятся прижиматься к внутренним подшипникам, на которых они вращаются.

Шкворни поворотных цапф устанавливаются также не вертикально: они имеют обычно наклон вбок и часто еще наклон назад.

Наклон шкворня вбок (угол "бета" на рис. 199, а) уменьшает плечо действия силы сопротивления движению, что имеет особое значение при наезде на неровности дороги, стремящиеся повернуть колесо вокруг оси шкворня.

Наклон шкворня назад (угол "гамма" на рис. 199, б) способствует стабилизации управляемых колес, т. е. стремлению их вернуться обратно в нейтральное положение. Колеса могут случайно выйти из нейтрального положения под действием сил и моментов, возникающих между колесами и дорогой.

Управляемые колеса сближены спереди так, что расстояние между ободами колес на уровне оси впереди (Б на рис. 199, в) меньше расстояния А сзади; таким образом, колеса имеют схождение (угол "сигма").

Необходимость схождения колес вызывается тем, что при наличии неизбежных деформаций (изменение формы) и зазоров в деталях рулевого управления и передней оси колеса под влиянием силы сопротивления качению стали бы непараллельны друг другу. Следствием этого был бы сильный износ покрышек и увеличенный расход горючего.

Указанные выше углы установки передних колес различны для автомобилей разных марок, так как величина их зависит от ряда условий, в частности от конструкции рулевого механизма, подвески передних колес, нагрузки, приходящейся на них от веса автомобиля, типа применяемых шин и т.д.

Задняя ось представляет собой составную или цельную балку, образованную картером главной передачи и дифференциала (заднего моста) и кожухами приводных валов. Картеры ведущих мостов отливаются из чугуна или отковываются из стали. Иногда к чугунным картерам ведущих мостов приклепываются или привертываются болтами стальные кожухи приводных валов.





Представлен Топ-10 лучших авто с подруливающей задней осью

Ни для кого не станет новостью то, что машины с задними подруливающими колесами впервые возникли в Японии в 1985 году на модели Nissan R31 Skyline, транспортном средстве, которое является олицетворением инноваций.

Автор: Алексей Таршиков, редактор

Таким образом, в рейтинг, составленный порталом «32cars.ru», актуальных моделей и авто из прошлого, вошли 10 основных машин, которые являются лучшими в данном сегменте.

1. BMW 850 CSi

Из-за своей системы Aktive Hinterachs-Kinematik (AHK) авто довольно часто трудится неверно, и чаще всего это требует огромных затрат на исправление, так что автомобиль продается по не сильно высокой цене. В движение модель приводится 5,6-литровым V12 с отдачей 375 л.с.

2. Honda Prelude

Honda Prelude являлась машиной, которая привлекла общественное внимание к рулевому управлению. Его система могла управлять задними колесами так же, как передние, на 1,5 градуса и до рулевого входа 246 градусов. При помощи блокировки задние колеса могли двигаться в противоположном направлении на 5,33 градуса, что позволяло Honda иметь компактный радиус разворота - всего 10 метров. Но ценник сложного рулевого механизма также не нравился страховщикам.

3. Xedos 9

Торговый бренд, который принадлежит Mazda, не имел особого успеха в Великобритании с моделью Xedos 6, и крупный Xedos 9 так и не стала популярной. Вероятно, причиной стал тот факт, что британская версия лишилась активной системы рулевого управления, доступной в японских вариантах.

4. Lamborghini Urus

Lamborghini был весьма успешен с обновленным полноприводным Aventador S, с возможностью отключения одной из осей. Шасси суперкара потом передали внедорожнику Urus. Это был ключевой элемент в разработке высокопроизводительного внедорожника, который не испортил репутацию второй самой известной итальянской компании спортивных машин.

5. Mitsubishi 3000 GT

3000 GT был награжден почти таким же богатым оснащением, как DeLorean Дока Брауна: активная аэродинамическая система, полный привод, способные подруливать задние колёса, адаптивная подвеска и два турбонагнетателя. Тем не менее, британские водители покупали именно эту модель, вместо BMW или Porsche.

6. Ford F-150 Platinum ZF

Представьте себе длину транспортного средство равную 5,8 метра, а круг разворота - примерно 14 метров, одной мысли о многоэтажной парковке, хватит, чтобы от душа ушла в пятки. Именно поэтому последний Ford F-150 был награжден системой рулевого управления задними колесами ZF. С тех пор Ford подал заявку на патент на такую систему на нынешнем F-150.

7. Porsche 911 GT3

Первая машина бренда, которая получила активную заднюю систему рулевого управления это 918 Spyder. Однако наиболее бюджетным был 911 GT3. Инженеры хорошо поработали над ним.

8. Ferrari F12TDF

Выдавая 770 л.с., лимитированный Ferrari F12TDF также был оснащен системой рулевого управления задними колесами, которую компания назвала «виртуальной короткой колесной базой». Занимательно, что аппаратное обеспечение ZF сделало авто тяжелее всего лишь на 5 кг. Технология рулевого управления особой модели после использовалась в GTC4 Lusso и 812 Superfast.

9. Renault Megane RS

В хэтчбеке это может показаться ненужным, однако инженеры Renault Sport использовали в своих интересах рулевое управление с четырьмя колесами последней генерации 4Control, применяя его регулируемым в зависимости от условий. Renault также говорит, что угол поворота рулевого колеса сокращается на 40% в сравнении с Mégane без системы.

10. Nissan 300 ZX

В 1990 году Nissan хотела убедить британских автолюбителей в том, что компания, наиболее известная по модели Micra, могла бы работать совместно с Porsche, так что продажи 300 ZX вскоре замедлились до незначительного числа. Хотя модель была весьма интересная, к примеру возможность отключить аппаратное управление полным приводом High Capacity Active Steering (HICAS).

Задняя ось - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Задняя ось

Cтраница 2

Заднюю ось ( рис. 140) автомобиля составляют картер 1 заднего моста и два кожуха 2 полуосей. На концах кожухов заднего моста на двух конических роликовых подшипниках 3 устанавливаются ступицы 4 с колесами.  [16]

Заднюю ось ( рис. 144) автомобиля составляют картер / заднего моста и два кожуха 2 полуосей. На концах кожухов заднего моста на двух конических роликовых подшипниках 3 устанавливают ступицы 4 с колесами.  [18]

Задней осью у автомобилей служит картер главной передачи с кожухами полуосей. Картер заднего моста в автомобиле ЗИЛ-130 отлит из ковкого чугуна, а у ГАЗ-53-12 выштампован из стали. В автомобиле КамАЗ картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных кожухов, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колес, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор.  [19]

Задней осью у всех автомобилей является балка заднего моста, на концах которой установлены на подшипниках ступицы с колесами. Ступицы соединены с полуосями механизма привода.  [20]

Расчет задней оси производится аналогично расчету полуосей, так как на нее действуют те же нагрузки, что и на полуразгруженную полуось, только изменяются плечи их приложения.  [21]

Для задней оси, имеющей в опасном сечении кольцевую форму, напряжение определяется от результирующего момента.  [23]

Балка задней оси стальная, штампованная из листа.  [24]

На задней оси междугородного автобуса, на передней оси легкового автомобиля, автобуса, троллейбуса устанавливают шины, восстановленные по второй группе ремонта. Эксплуатация грузовых автомобилей допускается на шинах любой группы ремонта.  [25]

На заднюю ось нагрузка уменьшается. При этом балка заднего моста удаляется от кузова.  [26]

На заднюю ось грузового автомобиля устанавливается обычно по два колеса с каждой стороны. Крепление заднего внутреннего колеса, на шпильках ступицы осуществляется колпачковыми гайками, имеющими внутреннюю и наружную резьбу. Наружные задние колеса устанавливаются на колпачковые гайки и закрепляются райками с конусами. Диски колес имеют конусные отверстия для точной установки колес. Шпильки и гайки правых колес имеют правую резьбу, а эти же детали левых колес - левую, что предотвращает самоотвертывание.  [28]

Внутреннее колесо задней оси начинает пробуксовывать раньше, чем внешнее, так как на него приходится радиальная реакция меньшей величины.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Передняя и задняя ось автомобиля Touareg

Ходовая часть

Конструкция передней и задней осей обеспечивают, с одной стороны, эффективную шумоизоляцию и высокий уровень ездового комфорта, характерный для лимузина высшего класса, а, с другой стороны, совершенную управляемость спортивного автомобиля благодаря исключительно цепкому держанию дороги.

Этому способствует конструктивно совершенная подвеска, которая обеспечивает благодаря применению пневматики и регулируемых амортизаторов с электронным управлением высокую степень комфорта как при движении по дорогам, так и вне дорог.

Полезное: Если вам нужно срочно доставить грузы в пензу — обратитесь в транспортную компанию «Арт-Транс»

Передняя ось автомобиля Touareg подвешена на двойных поперечных рычагах к массивному стальному подрамнику.

Нижний поперечный рычаг связан с поворотным кулаком.

Подрамник задний ось имеет трубчатую конструкцию. К нему крепятся следующие основные элементы:
— верхние и нижние поперечные рычаги;
— стабилизатор поперечной устойчивости;
— штанги;
— привод задний оси с дифференциалом.
Крепление подрамника осуществлено через гидроподшипники.

В автомобиле Touareg задняя ось имеет подвеску на двойных поперечных рычагах, причем верхние рычаги раздельные.

Амортизаторные стойки автомобиля Touareg размещены между осями колес и кузовом. На автомобиле устанавливают как пружинные, так и пневматические (опция) амортизаторные стойки. На автомобилях с двигателем V10 TDI пневмоподвеска установлена серийно.

Пневмоподвеска автомобиля Touareg базируется на пневмоподвеске автомобиля Phaeton, которая приспособлена к массе автомобиля Touareg.

Отличия пневмоподвески автомобиля Touareg от пневмоподвески
автомобиля Phaeton:
• два датчика вертикального ускорения колес вместо четырех;
• два больших воздушных ресивера емкостью
— ресивер 1 — 4,8 л
— ресивер 2 — 5,2 л;
• более мощный компрессор с измененной схемой осушения воздуха;
• больший объем пневмоэлементов амортизаторных стоек;
• внешнее расположение клапанов регулирования жесткости подвески;
• наличие штуцера для подкачки колес;
• увеличенный диаметр трубок пневмосистемы (6 мм).

Автомобильные оси: что это такое и как их проверять

Качество автоматического покрытия начинается здесь.

Когда вы едете с качественным покрытием, вы водите спокойно. Автострахование Allstate поможет вам оставаться в безопасности, куда бы вас ни завела дорога.

Получить цитату Найти агента

Ось вашего автомобиля - это стержень или вал, который вращает колеса и выдерживает вес автомобиля. «Автомобиль и водитель» объясняет, что оси являются важными компонентами любого транспортного средства.Поскольку оси проводят мощность, вращающую колеса, каждому транспортному средству необходимы оси для правильной работы.

Типы осей

The Engineers Post объясняет, что существует три различных типа осей:

  1. Задний мост: Задний мост расположен между дифференциалом и ведущими колесами и передает мощность между ними. Задний мост состоит из двух половин, соединенных дифференциалом, каждая из которых известна как полуось. В большинстве автомобилей задние оси вращаются вместе с колесами автомобиля.

  2. Передняя ось: Передняя ось облегчает рулевое управление, поглощает удары при движении по неровной дороге и выдерживает вес передней части автомобиля.

  3. Поворотный мост: они несут передние колеса автомобиля.

Передняя и задняя оси отвечают за вращение колес. У большинства автомобилей есть передний и задний мосты, хотя у более крупных автомобилей их может быть больше.

По словам Майнеке, регулярный осмотр осей является важной частью технического обслуживания автомобиля, поскольку своевременное обнаружение неисправности может помочь вам избежать дорогостоящего ремонта в будущем.Стоимость ремонта оси может резко возрасти, если вам придется заменить любую из осей.

Согласно «Автомобилю и водителю», большинство автомехаников будут проверять ваши оси всякий раз, когда вы привозите свой автомобиль, но вы также можете провести осмотр самостоятельно. Для этого вам не понадобятся никакие инструменты, но вам нужно будет залезть под автомобиль. В зависимости от того, насколько низка ваша машина, вам может понадобиться что-нибудь, чтобы поднять ее с земли. Для этого можно использовать домкраты или пандусы.

Самая легкая часть осмотра - внимательно осмотреть пыльник, который отвечает за смазку суставов и предотвращение попадания грязи и воды внутрь, говорит YourMechanic.com. Они объясняют, что в багажнике есть ребра, которые позволяют ему изгибаться и двигаться вместе с транспортным средством. Проверьте, нет ли отверстий, трещин или утечки смазки. Затем вы должны осмотреть вал на предмет каких-либо зазубрин, вмятин или вмятин, а также на наличие признаков трения о нем.

YourMechanic.com также рекомендует вам проверить зажимы, которые соединяют башмаки с валом, чтобы убедиться в отсутствии утечек.

Инспекция движения

Вы также можете пройти тест-драйв, чтобы определить, что-то не так с вашими осями.Если вы заметили какой-либо из следующих признаков, говорит Мейнеке, ваша ось может быть в неисправном состоянии:

  • Когда вы включаете передачу, раздается громкий хлопок.
  • Ваш автомобиль вибрирует, когда вы им управляете.
  • При повороте автомобиля слышен щелчок или треск.
  • Ваша машина едет, но не движется ни вперед, ни назад.

Если ось вашего автомобиля повреждена или сломана в результате аварии или опасности, это может быть покрыто страховкой вашего автомобиля (в зависимости от вашего конкретного полиса).Ущерб от износа или старения не покрывается страховкой автомобиля. Можно купить гарантийное покрытие для основных компонентов, таких как двигатель и трансмиссия, но это не относится к страховке и регулируется собственным набором правил и ограничений.

Все, что вам нужно знать

Ось - это стержень или вал, который вращает колеса и выдерживает вес вашего автомобиля. Мосты являются важными компонентами любого транспортного средства и бывают трех основных типов: передние, задние и поворотные.Давайте разберем типы осей и посмотрим, как выбрать правильное передаточное число для вашего автомобиля.

Что такое ось?

Ключевой компонент вашего автомобиля, оси - это центральные валы, которые соединяются с колесами. Как сообщает Car From Japan, они обычно вращаются вместе с колесами. Поскольку оси управляют силой, приводящей в движение колеса, каждое транспортное средство должно иметь оси, чтобы работать.

Сколько осей у автомобиля?

Количество осей в автомобиле зависит от типа транспортного средства, как заявляет Автомобиль из Японии.В большинстве случаев автомобили имеют две оси для вращения колес. У более крупных транспортных средств, которые перевозят больше пассажиров и имеют больше колес, может быть больше осей.

Легко определить количество осей вашего автомобиля или любого другого транспортного средства. Просто посмотрите на свою машину со стороны, затем посчитайте пары шин. У большинства автомобилей всего четыре шины или два комплекта шин, одна из которых спереди, а другая - сзади. Два комплекта шин равны двум осям.

Факторы, определяющие тип оси в автомобиле

Несколько факторов определяют, какой тип оси нужен транспортному средству.Например, технические требования и величина создаваемого усилия имеют большое значение при выборе типа оси.

Некоторые автомобили имеют предварительно спроектированные оси стандартных форматов. У других есть оси, изготовленные по индивидуальному заказу, которые соответствуют потребностям и спецификациям автомобиля. Индивидуальные оси, как правило, лучше всего подходят для автомобилей, поскольку они позволяют более индивидуально управлять колесами. Эти оси могут более точно регулировать скорость и крутящий момент колес.

Типы мостов

Согласно Quadratec, оси бывают трех стандартных типов:

  • Задний мост: Эта ось отвечает за передачу мощности на ведущие колеса.Он состоит из двух половин, известных как полуоси, которые соединены дифференциалом. В большинстве случаев задние оси находятся под напряжением, то есть они вращаются вместе с колесами автомобиля.
  • Передний мост: Расположенный в передней части автомобиля, этот мост отвечает за помощь при рулевом управлении и обработку ударов от неровной поверхности дороги. Они состоят из четырех основных частей: балки, поворотного пальца, рулевой тяги и поворотной оси. Передние мосты должны быть максимально прочными, поэтому их обычно делают из углеродистой или никелевой стали.
  • Поворотный мост: Поворотный мост прикреплен к передним колесам автомобиля, а шкворни соединяют эти оси с передним мостом.

    Типы заднего моста

    Не все задние мосты одинаковы, поскольку тип опоры и крепления зависит от типа. Согласно The Engineers Post, существует три типа задних осей:

    • Полуплавающая ось: Эта задняя ось соединяет колесо с фланцем на внешней стороне полуоси и надежно удерживает его.Один подшипник поддерживает полуось, а другой входит в корпус полуоси. Поскольку он имеет два подшипника, полуплавающая ось должна быть больше, чем другие варианты, чтобы обеспечить такой же крутящий момент. Полуплавающие оси используются для легковых автомобилей, внедорожников и грузовиков среднего размера, таких как полутонны и легкие пикапы.
    • Полноплавающий мост: Верный своему названию, этот тип оси эффективно плавает на месте и сохраняет свое положение благодаря двум подшипникам. Он предназначен только для передачи крутящего момента.Полностью плавающие мосты лучше всего подходят для больших транспортных средств, таких как грузовики большой грузоподъемности. Некоторые грузовики среднего размера с большей буксирной способностью или грузовики с широким приводом на четыре колеса также могут получить преимущества от полностью плавающих осей.
    • Трехчетвертная плавающая ось: Она сложнее, чем полуплавающая ось, и более надежна. Он помогает поддерживать соосность колес и справляется с боковым усилием и крутящим моментом.

      Типы переднего моста

      Согласно Meineke, автомобили имеют два основных типа переднего моста.Это:

      • Мертвый передний мост: Эти оси остаются на месте и не вращаются вместе с колесами. Большинство мертвых передних мостов и дифференциалов имеют кожухи, которые предотвращают их контакт с водой или грязью.
      • Активный передний мост: В отличие от мертвых передних мостов, активные передние мосты передают тяговую мощность от коробки передач к передним колесам.

        Типы поворотной оси

        Как объясняет The Engineers Post, существует четыре типа поворотной оси:

        • Elliot: Этот тип использует шкворень, вилку и шплинт для соединения с передней осью.
        • Reverse Elliot: Этот тип имеет противоположное расположение по сравнению со стандартной цапфой Elliot.
        • Lamoine: Этот тип поворотной оси имеет L-образный шпиндель вместо шарнира вилочного типа.
        • Reverse Lamoine: Имеет противоположную компоновку стандартной цапфы Lamoine.

          Как узнать, что ваша ось пришла в негодность

          Поскольку оси необходимы для работы вашего автомобиля, важно, чтобы они работали должным образом.Как утверждает Мейнеке, если вы видите один из следующих признаков, вы можете сказать, что ваша ось в неисправном состоянии:

          • Вы слышите громкий лязг, когда включаете передачу.
          • Вы чувствуете вибрацию при управлении автомобилем.
          • Ваш автомобиль не двинется ни вперед, ни назад, даже если он движется.

            Как выбрать правильное передаточное число для вашего пикапа

            Помимо уникальных характеристик крутящего момента, двигателя и трансмиссии, многие грузовики также имеют индивидуальные передаточные числа.По словам Эдмундса, передаточное число, такое как 3,55: 1, означает, что ведущий вал поворачивается 3,55 раза каждый раз, когда колесо поворачивается один раз.

            В большинстве случаев стандартное передаточное число осей хорошо подходит для большинства водителей, которые не рассчитывают перевозить большие грузы. Однако, если вы планируете буксировать тяжелые прицепы или перевозить большие грузы, вам может потребоваться максимально возможное передаточное число.

            Оси, которые необходимо учитывать

            При выборе правильного передаточного числа для вашего автомобиля помните о нескольких моментах. Помните:

            • Наклейка на окно транспортного средства показывает данные об экономии топлива для стандартного передаточного числа.Если у грузовика есть опция настраиваемого передаточного числа осей, экономия топлива автоматически снижается.
            • Невозможно сравнить дополнительные передаточные числа осей разных автопроизводителей. Различные размеры шин влияют на шестерню системы, что влияет на окончательный результат.
            • Многие дилеры называют более низкие передаточные числа высокими передачами, а более высокие передаточные числа - короткими передачами. Первые обычно имеют лучший расход топлива, а вторые могут перевозить более тяжелые грузы.

              Оси - это лишь одна из функций, которые необходимы для удержания вашего автомобиля на дороге.Узнайте больше о наших любимых передовых функциях в наших сравнительных тестах и ​​первых обзорах приводов.

              Информация и исследования в этой статье проверены сертифицированным ASE техническим специалистом Дуэйн Саялун из YourMechanic.com . Для любых отзывов или запросов на исправление, пожалуйста, свяжитесь с нами по телефону [email protected] .

              Источники:

              https://carfromjapan.com/article/car-main maintenance/how-many-axles-does-a-car-have-know-it-here/

              https: // www.quadratec.com/jeep_knowledgebase/article-134.htm

              Types of Axles: Rear Axles, Front Axle and Stub Axle

              https://www.meineke.com/blog/everything-you-need-to -know-about-your-cars-axles /

              https://www.edmunds.com/car-buying/how-to-choose-the-right-axle-ratio-for-your-pickup-truck.html

              Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

              4 способа определить, требуется ли ремонт осей вашего автомобиля

              Автомобиль не уедет далеко или никуда, если у него поврежден ведущий мост. Оси представляют собой стержни или валы, которые соединяются с ведущими колесами. Основное назначение мостов - передача мощности от трансмиссии к колесам. Когда ось поворачивается, колеса вращаются, и без работающей оси колеса не двигаются.

              Оси

              также служат для того, чтобы выдерживать вес автомобиля, пассажиров и груза.Несмотря на то, что оси сконструированы таким образом, чтобы быть прочными, перегруженный автомобиль иногда может треснуть или сломать ось. Плохие опорные подшипники или плохие выбоины - другие частые причины проблем с осью.

              Есть четыре способа узнать, требуется ли ремонт осей вашего автомобиля. Пришло время профессионалам проверить ваш автомобиль, если вы обнаружите один из следующих индикаторов повреждения оси.

              1. Плохие вибрации
                Плохая вибрация автомобиля после столкновения с плохой выбоиной, неожиданным бордюром или другими объектами может указывать на повреждение оси.Вибрация может сопровождаться необычным грохотом под автомобилем, странным качанием шин или вялым движением и рулевым управлением, что может указывать на погнутую ось. Вибрации могут быть особенно заметны во время ускорений, замедлений или поворотов. Если вибрации также заметны при движении на малых скоростях, это часто является хорошим признаком того, что с осью что-то не так. Чрезмерная или необычная вибрация может вызвать другие проблемы с управляемостью, комфортом и безопасностью автомобиля.Если ось повреждена настолько, что вызывает вибрацию, ее обычно необходимо заменить.
              1. Громкий лязг, лязг или щелканье
                Если при включении передачи вы слышите необычный громкий лязг или лязг, или если автомобилю кажется, что он изо всех сил пытается набрать мощность, когда он начинает движение, это может быть повреждение осей. Этот вид шума обычно указывает на то, что трансмиссия не может адекватно передавать мощность на колеса из-за слабины в шарнирах. Громкий лязг или лязг также может указывать на сбой передачи, и может потребоваться профессиональная оценка.Когда оси с постоянной скоростью выходят из строя, вы также можете услышать необычный щелкающий звук при повороте автомобиля из-за ослабления шарниров. Эти щелчки происходят со стороны неисправного полуоси и обычно становятся более шумными при резких или быстрых поворотах.
              1. Утечка консистентной смазки
                Утечка консистентной смазки под автомобилем или на внутреннем крае шины может означать протекание пыльника оси или пыльника CV, который представляет собой резиновое покрытие над шарниром ведущего моста или ШРУС. Хотя протекающий пыльник оси не означает, что ось еще не повреждена, недостаточная смазка из-за утечки может вызвать проблемы в будущем.Грязь также может попасть в шарнир через сломанную крышку шарнира и вызвать отказ осевого шарнира и / или оси. Пыльники мостов и зажимы багажника следует регулярно проверять на предмет трещин или утечек, и они легко видны под автомобилем. Протекающий пыльник оси следует немедленно отремонтировать, чтобы избежать более серьезного отказа осевой системы.
              1. Быстро никуда не денешься
                Если автомобиль никуда не едет, даже если он отлично заводится, переходит на передачу и имеет нормальный звук двигателя, скорее всего, у него сломана ось на карданном шарнире.В этом случае, сколько бы вы ни нажимали на педаль акселератора, двигатель только набирает обороты, а автомобиль не движется. Это классическая ситуация, когда быстро никуда не поедешь, и автомобиль не двинется с места, пока его не починят.

              Важно знать о важнейших функциях ведущих мостов и регулярно проверять их во время технического обслуживания автомобиля. Хотя, возможно, и не так широко понимаются, оси так же важны для надлежащего функционирования транспортного средства и безопасности транспортного средства, как двигатель, система рулевого управления, тормоза и шины.Если ось действительно повреждена, обратитесь к квалифицированному специалисту, чтобы отремонтировать ее как можно скорее.

              Что такое дифференциал и как он работает? - Driving.ca

              Breadcrumb Trail Links

              1. Как это работает

              Без него вы вряд ли сможете повернуть за угол

              Автор статьи:

              Джил МакИнтош Передний дифференциал на Bronco 2021 года Фото Ford

              Содержание статьи

              Если вы когда-либо играли с автомобилем Hot Wheels и, конечно же, играли, то знаете, что игрушка отлично справляется с движением по прямой, но не очень хорошо поворачивает.

              Объявление

              Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

              Содержание статьи

              Это потому, что у него нет дифференциала. А вот ваш автомобиль - передний, задний, четырех- или полноприводный. Какой у вас дифференциал и даже сколько, зависит от того, на чем вы едете.

              В чем разница?

              На повороте внешнее колесо движется дальше и быстрее внутреннего.Дифференциал - это набор шестерен, который передает мощность двигателя на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью на поворотах.

              При переднем приводе (FWD) дифференциал находится рядом с трансмиссией внутри корпуса, и этот блок называется трансмиссией. При заднем приводе (RWD) дифференциал находится между задними колесами, соединенными с трансмиссией карданным валом. Полноприводные (AWD) и полноприводные (4WD) автомобили добавляют межосевой дифференциал или раздаточную коробку для распределения мощности спереди и сзади.

              Объявление

              Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

              Содержание товара

              Некоторые гибридные автомобили оснащены «электронным» полным приводом. Они используют электродвигатели для приведения в действие задних колес и при необходимости поворачивают их быстрее или медленнее на поворотах.

              1. Как это работает: регулируемый полный привод

              2. Как это работает: ABS

              Открытый конец

              Самый простой и распространенный блок - открытый дифференциал, названный так потому, что колеса могут всегда поворачиваются независимо друг от друга.Его главный недостаток заключается в том, что если одно колесо не имеет сцепления, например, если оно ударяется о лед, оно все равно получает большую мощность. Он беспомощно крутится, и вы никуда не денетесь.

              Чтобы избежать потери тяги во время движения, все новые автомобили должны быть оборудованы системой контроля тяги и электронной стабилизации. Они используют датчики антиблокировочной системы тормозов, чтобы определить, вращается ли одно колесо быстрее. Затем он снижает мощность двигателя или тормозит прялку, или и то, и другое, чтобы все было под контролем.

              Объявление

              Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

              Содержание статьи

              Иногда требуется, чтобы колесо вращалось, например, при попытке выбраться из глубокого снега, поэтому контроль тяги можно временно отключить с помощью кнопки на приборной панели.

              Ограничение пробуксовки

              В некоторых автомобилях, в первую очередь высокопроизводительных моделях, вместо открытого дифференциала используется дифференциал повышенного трения. Если одно колесо теряет сцепление с дорогой, мощность переходит на другое колесо. Это уменьшает пробуксовку колес, а на более мощном автомобиле с передним приводом помогает предотвратить вращение по крутящему моменту - тенденцию переднего водителя тянуть из стороны в сторону, когда вы нажимаете на дроссель.

              Ограниченные промахи служат одной и той же цели, но то, как именно они это делают, зависит от того, к какому типу они относятся. Дифференциал с механическим сцеплением имеет диски сцепления рядом с шестернями, и при необходимости нажимные кольца давят на диски, чтобы обеспечить сопротивление. Система активного дифференциала работает так же, но использует компьютер для отслеживания условий движения и активации сцепления дифференциала.

              Объявление

              Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

              Содержание статьи

              Вязкостный дифференциал содержит фрикционные диски, погруженные в масло, и когда колесо проскальзывает, движение жидкости заставляет диски вращаться с разными скоростями и передавать больше мощности там, где это необходимо. Дифференциал Torsen - это торговая марка, производная от Torque Sensing - добавляет червячные передачи к набору дифференциала, чтобы активировать необходимое сопротивление.

              Система векторизации крутящего момента передает больше мощности на внешнее колесо, поэтому автомобиль «втыкается» в угол. Фото Porsche

              Небольшое ускорение на повороте

              Все дифференциалы помогают вам завернуть за угол, но некоторые делают это лучше, чем другие.Автомобиль с вектором крутящего момента передает немного больше мощности на внешнее колесо. Это «подталкивает» автомобиль к повороту и снижает недостаточную поворачиваемость, поэтому поворот становится более крутым.

              Некоторые автопроизводители обеспечивают электронный эффект векторизации крутящего момента, используя датчики для торможения внутреннего колеса, чтобы автомобиль вращался вокруг этой медленно вращающейся шины. В настоящей системе с вектором крутящего момента дифференциал передает больше мощности на внешнее колесо. Это улучшает управляемость, но при этом обходится дороже, поэтому обычно встречается в основном на более дорогих спортивных моделях.

              Объявление

              Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

              Содержание статьи

              Блокировка в тяжелых условиях

              Блокируемый дифференциал позволяет колесам поворачиваться с разной скоростью большую часть времени, но когда его функция блокировки активирована, оба колеса вращаются с одинаковой скоростью. В основном он используется для езды по бездорожью. В дополнение к блокировке дифференциала заднего колеса, самые прочные полноприводные автомобили также будут иметь блокируемый передний дифференциал.Автомобиль с заблокированным одним или обоими дифференциалами может ползти вперед по камням или твердой поверхности, но его будет очень сложно повернуть.

              Менеджмент среднего звена

              В дополнение к передним и задним дифференциалам, автомобили с полным приводом имеют центральный дифференциал, который распределяет мощность на ту ось, которая напрямую не приводится в движение двигателем. Этот межосевой дифференциал также может быть открытым, ограниченным скольжением, вязкостным или Torsen.

              Объявление

              Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

              Содержание статьи

              В нормальных условиях движения многие автомобили с полным приводом направляют всю мощность двигателя только на одну ось, обычно на переднюю. Если эти колеса начинают буксовать, дифференциал передает мощность другому. Некоторые автомобили постоянно передают мощность на обе оси, хотя одна обычно получает больше, чем другая. Некоторые внедорожники имеют функцию «блокировки», которая при активации распределяет мощность 50/50 спереди и сзади, но только на низких скоростях, чтобы выбраться из глубокого снега или грязи, и блокировка автоматически отключается при превышении заданной скорости. .

              Системы True 4WD приводят в действие задние колеса, но имеют раздаточную коробку, которая при активации передает мощность на все четыре колеса. Если у вашего грузовика или внедорожника есть только настройки «4LO» и «4HI», обе оси вращаются с одинаковой скоростью, и если только движется по рыхлым дорогам. На асфальте система может заедать. Некоторые системы 4WD также имеют настройку «Авто». Это работает как полноприводная система, передавая мощность на переднюю ось только по мере необходимости, поэтому автомобиль может двигаться на четырех колесах по асфальту.Убедитесь, что вы знаете, что у вас есть, и как вы это настроили, прежде чем переходить на четыре колеса.

              Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

              Подпишитесь, чтобы получать информационный бюллетень Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам

              Нажимая на кнопку подписки, вы даете согласие на получение вышеуказанного информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc. откажитесь от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки внизу наших писем. Postmedia Network Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

              Спасибо за регистрацию!

              Приветственное письмо уже готово.Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

              Следующий выпуск «Монитора слепых зон» Driving.ca скоро будет в вашем почтовом ящике.

              Комментарии

              Postmedia стремится поддерживать живой, но гражданский форум для обсуждения и поощрять всех читателей делиться своим мнением о наших статьях. На модерацию комментариев может потребоваться до часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными.Мы включили уведомления по электронной почте - теперь вы получите электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, есть обновление в цепочке комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, комментарии. Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

              Ведущие мосты - обзор

              Глава 6

              Глава 6 посвящена всей трансмиссии автомобиля, включая традиционную муфту ведущего моста трансмиссии двигателя для обычного автомобиля.В этой главе также рассматриваются гибридные / электрические автомобили. Глава начинается с качественного и количественного описания цифровой управляющей электроники. Эта часть главы является расширением основных концепций электронного управления двигателем, представленных в главе 4. Обсуждение здесь касается практической цифровой электроники управления двигателем. В дополнение к качественному объяснению, аналитические модели разрабатываются для системы управления со ссылками на основную теорию систем с дискретным временем, приведенную в Приложении B.

              Представлены различные законы контроля выбросов выхлопных газов и экономии топлива. Цели управления двигателем - соответствовать или превосходить правительственные нормы по выбросам газов, описанные в главе 4, при одновременной оптимизации важных характеристик двигателя, включая экономию топлива.

              Одним из преимуществ цифрового управления является его способность компенсировать различные режимы работы двигателя, включая запуск, прогрев, ускорение, замедление и круиз, а также параметры окружающей среды (например.g., давление и температура окружающего воздуха). Практическое цифровое электронное управление двигателем способно адаптироваться к изменениям параметров транспортного средства, которые могут происходить, например, с возрастом транспортного средства. Как поясняется в главе 4, транспортное средство должно соответствовать или превышать требования к выбросам для определенного количества пройденных миль. Цифровое управление двигателем может гарантировать характеристики выбросов двигателя в течение определенного периода, будучи адаптивной системой управления, и это объясняется здесь.

              Одной из конструктивных особенностей современных двигателей является система изменения фаз газораспределения (VVT), которая также называется фазированием по переменному значению (VVP) и которая может оптимизировать параметр, называемый объемным КПД (см. Главу 4).Здесь объясняется улучшение характеристик двигателя (при соблюдении требований по выбросам) за счет использования VVT / VVP, хотя механизм реализации VVP объясняется в главе 5 вместе с соответствующим приводом. Объясняется подсистема управления для VVP, и разрабатываются соответствующие аналитические модели. Характеристики динамического отклика системы VVP важны для относительно быстрых изменений числа оборотов в минуту. Модели VVP в этой главе являются динамическими и используются для анализа динамических характеристик системы.

              Еще одна подсистема электронного управления двигателем - регулировка холостого хода (ISC). Существуют условия эксплуатации автомобиля, при которых ISC может поддерживать работу двигателя с минимальным расходом топлива на холостых (то есть самых низких рабочих) оборотах. Например, если транспортное средство остановлено по выбору оператора или по управлению движением, чтобы избежать перезапуска двигателя, оно работает под управлением цифровой системы управления двигателем на заранее определенной скорости холостого хода. Кроме того, транспортному средству, движущемуся под уклон, может не потребоваться мощность двигателя для поддержания желаемой скорости.В этом случае цифровое управление двигателем поддерживает холостой ход. Изложена теория работы подсистемы ISC цифрового управления двигателем, и разработаны аналитические модели для описанной конфигурации. Кроме того, анализ производительности подсистемы ISC показывает, что ISC является адаптивным управлением.

              Важно отметить, что на момент написания этой статьи существуют транспортные средства, для которых ISC не единственная в снижении расхода топлива для остановленного транспортного средства. Усовершенствования в системах запуска двигателя позволили выключить двигатель, если транспортное средство остановлено на достаточно долгое время.Повторное нажатие на педаль газа водителем вызывает по существу мгновенный запуск двигателя, так что ускорение может происходить относительно быстро. Однако ISC может поддерживать холостые обороты в течение короткого промежутка времени, пока двигатель не выключится автоматически. Транспортные средства с этой функцией могут значительно снизить общий расход топлива, особенно те, которые эксплуатируются в городских условиях с интенсивным движением. Эта функция автоматического запуска / остановки двигателя обычно используется в гибридных транспортных средствах.

              В этой главе также объясняется электронное управление зажиганием, которое включает в себя управление так называемой синхронизацией зажигания.Время зажигания относится к угловому положению коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ), то есть угловому положению коленчатого вала, при котором поршень находится в точной верхней точке такта сжатия (также обсуждается в главе 4). Глава 6 также дает качественное объяснение и частичную аналитическую модель замкнутой системы автоматического управления зажиганием.

              Объяснение электронного управления трансмиссионной (автоматической) частью трансмиссии и механической связи трансмиссии с осями ведущих колес (например,g., дифференциал) включены в эту главу. Дан краткий обзор механических компонентов с иллюстрациями. Представлено качественное объяснение и аналитические модели этих компонентов (включая гидротрансформатор). Объясняется метод выбора передаточного числа, включая исполнительные механизмы, задействованные для электронного управления, а также механизмы и исполнительные механизмы методов блокировки гидротрансформатора в контексте автоматических трансмиссий с электронным управлением.

              Большая часть главы 6 посвящена гибридным электромобилям (HEV).Этот раздел начинается с описания физических конфигураций двух основных категорий HEV, которые известны, соответственно, как последовательные или параллельные HEV. Это объяснение включает блок-схемы двух типов HEV и объяснение их работы. Аналитические модели разработаны для электрической части трансмиссии HEV на основе обсуждения электродвигателей в главе 5.

              Анализ рабочих характеристик основан на этих аналитических моделях. Анализ производительности приводит к объяснению контроля HEV.Этот элемент управления имеет множество функций, включая выбор источника механической энергии двигателя внутреннего сгорания или электродвигателя. Процесс сохранения энергии во время замедления или торможения включает преобразование электродвигателя в генератор и сохранение выходной электроэнергии, производимой генератором, в аккумуляторной батарее транспортного средства. В этом разделе главы 6 дается объяснение механизмов, с помощью которых HEV обеспечивает более высокую экономию топлива по сравнению с транспортным средством с двигателем внутреннего сгорания сопоставимого размера и веса.

              Аналитические модели производительности связывают крутящий момент и мощность электродвигателя с этим возбуждением. Типичный HEV с приводом от асинхронного двигателя объясняется с помощью аналитических моделей и электрического напряжения возбуждения. Во время работы электродвигателя с двигателем HEV (при выключенном двигателе) электроэнергия поступает от аккумуляторных батарей автомобиля. Уровень напряжения этих батарей приблизительно постоянен и несовместим с напряжениями переменного тока, необходимыми для работы приводного электродвигателя.В главе 6 объясняется механизм генерирования напряжений возбуждения двигателя, необходимых для работы двигателя с мощностью и скоростью, необходимыми для любого данного рабочего состояния транспортного средства. Здесь представлены иллюстративные принципиальные схемы и / или блок-схемы для преобразования напряжения в HEV.

              Глава 6 завершается обсуждением чисто электрического транспортного средства (EV). У такого транспортного средства есть некоторые компоненты, найденные в HEV, но у него нет двигателя внутреннего сгорания. Ссылка сделана на аналогичные компоненты, найденные в HEV.

              Оси - обзор | Темы ScienceDirect

              Обычно существует три типа механической муфты: муфта крутящего момента, скоростная муфта и муфта крутящий момент-скорость. В муфте крутящего момента крутящий момент двигателя внутреннего сгорания сочетается с крутящим моментом электродвигателя в механической муфте, а затем общий крутящий момент передается на ведущее колесо. Однако существует фиксированное соотношение между скоростями двигателя, мотора и ведомых колес. Из-за этой скоростной связи невозможно независимо контролировать скорости из-за ограничений мощности.Точно так же в скоростной связи скорость двигателя внутреннего сгорания и скорость электродвигателя могут быть объединены вместе, в то время как крутящий момент двигателя внутреннего сгорания и крутящий момент электродвигателя связаны. Комбинируя сцепление по крутящему моменту и скорости, получается гибридная трансмиссия, в которой состояния сцепления по крутящему моменту и скорости могут быть альтернативно выбраны, как правило, с помощью нескольких наборов планетарных шестерен.

              Раздельная архитектура соединения крутящего момента и скорости оси, которую можно использовать для преобразования обычного транспортного средства в гибрид, представляет собой еще одну параллельную гибридную трансмиссию.В этой архитектуре одна ось приводится в движение механическим соединением двигателя внутреннего сгорания, а другая - тяговым двигателем, питаемым от аккумуляторной батареи. Таким образом, общая сила тяги передается от двух отдельных осей к силовой передаче на шасси транспортного средства. Добавляя электрическую тягу к другой оси обычного транспортного средства, у которого двигатель внутреннего сгорания и трансмиссия остаются нетронутыми, автомобиль с приводом на два колеса преобразуется в полноприводный, который имеет лучшие тяговые характеристики. Основными недостатками этой архитектуры являются:

              механическая система более сложна из-за крутящего момента двух осей.

              рекуперативное торможение - единственный способ зарядить аккумулятор без другого механического соединения между двигателем и двигателем внутреннего сгорания.

              20.5.2 Конструкция мощности двигателя

              Двигатель внутреннего сгорания является основным источником энергии параллельной гибридной трансмиссии для приведения транспортного средства в движение с постоянной скоростью по шоссе без помощи аккумуляторной батареи / электродвигателя. Для требований к мощности на шоссе при постоянной скорости уравнение такое же, как и раньше:

              [20.9] Phigh = Mgfr + 12ρaCDAfVig2Vig / ηtrans

              , где P high - требуемая электрическая мощность для движения по шоссе в Вт; V high - постоянная скорость на шоссе в м / с, а η trans - КПД трансмиссии.

              Как и в случае частой остановки и движения в последовательной гибридной трансмиссии, двигатель / генератор должен выдавать среднюю мощность, чтобы избежать разрядки аккумулятора и поддерживать нормальный уровень SOC, чтобы обеспечить достаточную мощность для ускорения транспортного средства или преодоления подъема.На основе расчетного ездового цикла должна быть правильно определена номинальная мощность двигателя / генератора внутреннего сгорания. Необходимая мощность выражается как:

              [20.10] Purban = 1T∫0TMgfr + 12ρaCDAfVurbant2 + δMdVurbantatVurbantηcransdt

              , где T - время движения в городе в секундах; P city - требуемая электрическая мощность для городского движения в Вт и V city - постоянная скорость в городе в м / с.

              В параллельном приводе механическое соединение между двигателем внутреннего сгорания и ведущими колесами достигается через трансмиссию.Следовательно, скорость вращения двигателя зависит от скорости автомобиля. С другой стороны, мощность двигателя также связана со скоростью, что означает, что изменение мощности двигателя также соответствует скорости транспортного средства. Таким образом, в отличие от последовательной гибридной трансмиссии, в которой рабочая точка двигателя может быть фиксированной, управление мощностью двигателя в параллельной гибридной трансмиссии для поддержки средней мощности не так просто, как в последовательном гибриде.

              20.5.3 Конструкция трансмиссии

              На низких и средних скоростях многоступенчатая трансмиссия может помочь двигателю значительно улучшить тяговое усилие ведомых колес, что улучшает характеристики ускорения и способность преодолевать подъемы.С помощью электродвигателя можно еще больше улучшить ускорение и преодолеваемый подъем. Другим преимуществом улучшенного тягового усилия является повышение способности зарядки аккумуляторной батареи, что может сократить время зарядки за счет обеспечения более высокого зарядного тока. Однако многоступенчатая трансмиссия увеличит сложность трансмиссии и стратегии управления.

              Назначение электродвигателя в параллельной гибридной трансмиссии - обеспечить пиковую мощность трансмиссии.Таким образом, пиковая мощность в цикле движения и желаемые характеристики ускорения являются основными факторами при проектировании электродвигателя для параллельной гибридной трансмиссии. Типичный процесс выглядит следующим образом. Во-первых, предположим, что двигатель обеспечивает установившуюся потребность в мощности, такую ​​как сопротивление качению и аэродинамическое сопротивление, а двигатель обрабатывает динамическую потребность в мощности, такую ​​как ускорение. Исходя из этого предположения, номинальная мощность двигателя может быть выражена уравнением:

              [20.11] Pm = δM2ηtranstVf2 + Vb2

              , где P m - необходимая электрическая мощность электродвигателя.

              Интересно отметить, что полученная номинальная мощность электродвигателя на основе уравнения [20.11] завышена, потому что на максимальной скорости мощность двигателя всегда больше, чем мощность в установившемся режиме во время ускорения, что означает, что двигатель может поддерживать большую мощность для помогите мотору при разгоне. Номинальная мощность электродвигателя может быть оценена более точно на основе различных типов трансмиссии и различных требований к двигателю.

              Номинальная мощность и энергоемкость батареи являются основными факторами, влияющими на конструкцию батареи. Поскольку аккумуляторная батарея является единственным источником энергии, подключенным к электродвигателю для выработки механической энергии, номинальная мощность аккумуляторной батареи очевидна и должна быть больше или, по крайней мере, равна номинальной мощности электродвигателя:

              [20.12 ] Pbattery≥Pmηm

              , где P м - номинальная мощность электродвигателя; η m - это КПД двигателя, а P аккумулятор - номинальная мощность аккумуляторной батареи.

              Энергетическая емкость аккумуляторной батареи рассчитана на основе потребления электроэнергии в различных режимах движения, которые обычно представляют собой цикл ускорения и цикл движения в городе. Потребляемая электрическая энергия в период ускорения может быть рассчитана по следующему уравнению:

              [20.13] Ebattery = ∫0tacPmηmdt

              , где E battery - энергоемкость аккумуляторной батареи для ускорения в Вт; t ac - время разгона в с, а η m - КПД электродвигателя.

              Энергоемкость аккумуляторной батареи также должна обеспечивать достаточное количество энергии при движении по городу. Фактически, энергия, накопленная в аккумуляторном блоке, не может быть полностью использована, потому что аккумулятор с низким SOC имеет ограниченные характеристики электроэнергии и даже повреждает срок службы аккумулятора:

              [20,14] Ebattery = ΔEbtteryΔSOC

              , где Δ E аккумулятор изменение энергии аккумуляторной батареи в течение периода приведения в движение, которое потребляет энергию батареи, и E батарея является энергетической емкостью аккумуляторной батареи.Здесь ΔSOC - это рабочий диапазон аккумуляторной батареи, который представляет собой разницу между максимальным SOC и минимальным SOC.

              Определение степени гибридизации было введено для оценки количества электромеханической мощности, вводимой путем добавления электрической силовой передачи. Он определяется как отношение мощности электрической силовой передачи к общей мощности обоих силовых агрегатов вместе взятых. На основе этого определения определяются такие понятия, как мягкий и полный гибрид. Четких границ между мягкими и полными гибридами нет.Обычно гибриды с номинальной мощностью менее 20 кВт для электрического привода называют мягкими гибридами, например Honda Insight и CRZ. Производители автомобилей предпочитают мягкие гибриды из-за более низкой добавочной стоимости и меньшего количества изменений в оригинальной конструкции автомобиля. В большинстве мягких гибридов используются аккумуляторные батареи на 32–42 В, что является гораздо более низким уровнем напряжения, чем у полных гибридов, в основном из-за стандарта 42 В, введенного в конце 1990-х годов. Улучшение экономии топлива у мягких гибридов не так хорошо, как у полных гибридов, но время окупаемости начальных затрат значительно короче у мягких гибридов, что делает их более легким выбором для клиентов.

              В большинстве полных гибридов номинальная мощность электрической силовой передачи лишь немного меньше, чем силовая передача двигателя внутреннего сгорания, со степенью гибридизации, близкой к 50%; несколько примеров - Ford Fusion с двигателем IC мощностью 116 кВт и двигателем 79 кВт, Toyota Camry с двигателем IC мощностью 116 кВт и двигателем 105 кВт (эти два могут быть классифицированы как полнодвигательный полногибридный двигатель) и Toyota Prius с двигателем мощностью 73 кВт. двигатель IC мощностью 27 кВт (который можно классифицировать как полный гибрид с пониженным двигателем). Ни одно из этих решений не является оптимальным.Полнодвигательные полные гибриды страдают от большого увеличения веса, что может противоречить цели экономии топлива, в то время как полногибриды с уменьшенным двигателем страдают от плохих характеристик на шоссе. Концепция оптимального гибрида с полным двигателем была разработана в Техасском университете A&M.

              2.972 Как работает дифференциал


              ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Распределите мощность от вала трансмиссии автомобиля на пару левых и правых колес (1-е ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ), позволяя колеса вращаются с разной скоростью (ВТОРОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ).

              ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Дифференциал


              ИСТОРИЯ: Дифференциал был впервые изобретен в Китае, в третий век,

              г. н.э.

              ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

              Компоненты дифференциала Система

              Зубья шестерни : Ведущее колесо и Зубья ведущей шестерни имеют спиральную форму, что позволяет перемещаться вверх и вниз по неровной или неровной дороге условия.


              ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

              Зачем нужен дифференциал? : Когда машина поворачивает, одно колесо на «внутренней» дуге поворота, а другое колесо - на "вне." Следовательно, внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее. один, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время. Таким образом, поскольку два колеса не двигаются с одинаковой скоростью, необходим дифференциал.Машина дифференциал размещается посередине между ведущими колесами на передних, задних или задних колесах. обе оси (в зависимости от того, передний, задний или полноприводный автомобиль). В автомобили заднеприводные, дифференциал преобразует вращательное движение трансмиссии вал, расположенный параллельно движению кабины, до вращательного движения полуосей (на концах которых расположены колеса), которые лежат перпендикулярно движению автомобиля.

              Обороты, колеса разные Скорости Расположение дифференциала в автомобиле

              Как это работает: Предполагая, что колеса не проскальзывают и не выкручиваются управления, следующие два примера движения автомобиля описывают, как работает дифференциал, когда автомобиль движется вперед и при повороте.(см. раздел Дифференциал повышенного трения для колесных скольжение).

              Дифференциал при въезде автомобиля Прямая линия (колеса с одинаковой скоростью)

              Когда автомобиль едет прямо, оба колеса едут одновременно скорость. Таким образом, шестерни планетарной передачи с обгонной муфтой вообще не вращаются. Вместо этого, как вал трансмиссии вращает коронное колесо, вращательное движение передается непосредственно на полуоси, причем оба колеса вращаются с угловой скоростью коронного колеса (у них такая же скорость).

              Дифференциал, когда автомобиль поворачивает А Угол (колеса 2 вне поворота)

              Когда автомобиль поворачивается, колеса должны двигаться с разной скоростью. В В этой ситуации шестерни планетарной передачи вращаются относительно зубчатого колеса, когда они вращаются. вокруг солнечных шестерен. Это позволяет неравномерно передавать скорость коронной шестерни на два колеса.


              ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

              Переменная

              Описание

              Метрическая система Единицы

              Английский Единицы

              в

              Скорость при точка контакта между шестернями

              м / сек

              дюйм / сек

              выигрыш

              Угловая скорость коронной шестерни

              рад / сек

              об / мин

              w1

              Угловая скорость одной шестерни / колеса

              рад / с

              об / мин

              w2

              Угловая скорость другой шестерни / колеса

              рад / с

              об / мин

              R1

              Радиус шага одна передача

              м

              дюйм

              R2

              Радиус шага другая передача

              м

              В

              Штифт

              Входная мощность, от трансмиссия

              Вт

              Мощность

              Pout1

              Выход на Левый полуоси

              Вт

              Мощность

              Pout2

              Выход на Полуось правый

              Вт

              Мощность

              T1

              Крутящий момент передается на левое колесо

              Н-м

              фут-фунт

              T2

              Крутящий момент передается на правое колесо

              Н-м

              фут-фунт

              N1

              Количество зубьев на одной передаче

              N2

              Количество зубьев на другой передаче

              Иллюстрация для объяснения Передаточное число

              Передаточные числа: Передаточное отношение скоростей между шестернями равно в зависимости от соотношения зубьев между двумя соседними шестернями, так что

              w 1 x N 1 = w 2 x N 2 ,

              , где w - соответствующая угловая скорость, а N = количество зубьев. на шестерне.


              Скорость : Когда две шестерни находятся в контакте и нет проскальзывания, v = w 1 x r 1 = w 2 x r 2 , где v - тангенциальная скорость в точке контакта между шестернями, а r - соответствующее продольный радиус шестерни. В дифференциале, поскольку скорость, передаваемая коронной шестерней используется обоими колесами (не обязательно с одинаковой скоростью),

              w дюйм = (w 1 + w 2 ) / 2


              Мощность:
              Обычно каждое зубчатое зацепление имеет потерю эффективности на 1-2%, поэтому с три разных сетки от вала трансмиссии до каждого полуоси, система фактически будет с КПД от 94% до 97%.Для упрощения предположим, что система на 100% эффективна; затем

              P вход = P выход1 + P выход2 , или P в = (T 1 x w 1 ) + (T 2 x w 2 ),

              , где P в - потребляемая мощность от трансмиссии на дифференциал, а P out - выходная мощность от дифференциал к колесам.T - крутящий момент, приложенный к каждой полуоси соответственно.


              ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

              Вещи, которые могут ограничивать или нарушать поведение дифференциала включают контактные напряжения между шестернями, что также ограничивает передачу крутящего момента как усталость, так и потери из-за трения между шестернями.


              LIMITED SLIP ДИФФЕРЕНЦИАЛ:

              Если одно из колес, прикрепленных к дифференциалу, решает удариться о лед, например, он проскальзывает и вращается со всей скоростью, которую должен распределять дифференциал.Таким образом, механизм блокировки или «дифференциал повышенного трения» позволяет одному колесу свободно проскальзывает или вращается, в то время как некоторый крутящий момент передается на другое колесо (надеюсь, на сухом земля!).


              УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

              Не отправлено


              ГДЕ НАЙТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ:

              В задних мостах большинства легковых и грузовых автомобилей.