Передние колеса легковых автомобилей могут иметь независимую шкворневую подвеску или бесшкворневую.
Шкворневая независимая подвеска устроена следующим образом. На подрамнике автомобиля 3 (рис. 16.7, а) закреплена балка передней оси 4. На ней шарнирно установлены верхний 2 и нижний 5 рычаги, соединенные стойкой 7. В проушине стойки установлен шкворень 7 для соединения с поворотной цапфой 8. На опорной площадке нижних рычагов установлена пружинная рессора 6.
Рис. 16.7. Схема независимой подвески колес: а - шкворневая подвеска; б - бесшкворневая подвеска; 1, 10 - стойки; 2 - верхний рычаг; 3 - подрамник; 4 - балка передней оси; 5 - нижние рычаги; 6 - пружинная рессора; 7 - шкворень; 8 - поворотная цапфа; 9, 12 - шаровые поверхности; 11 - поворотный кулак
У бесшкворневой подвески (рис. 16.7, б) верхние 2 и нижние 5 рычаги шарнирно установлены на балке передней оси 4. Рычаги соединяются стойкой 10, имеющей шаровые окончания. Стойка выполнена заодно с поворотным кулаком 11. Поворот колес осуществляется за счет их поворота вокруг шаровых поверхностей 9 и 12. При бесшкворневой подвеске меньше масса неподрессоренных частей и меньше силы, действующие в шарнирах стойки.
Шкворневая независимая подвеска передних колес автомобиля «Волга»
На балке передней оси, закрепленной на продольной балке рамы 13, при помощи пальца шарнирно установлены нижние рычаги 15 (рис. 16.8). На этой же балке шарнирно установлены и верхние рычаги 7 подвески. Верхние и нижние рычаги соединяются стойкой 6. На стойке имеются две проушины для присоединения с помощью шкворня 4 поворотного кулака 3. Между поворотным кулаком и верхней проушиной стойки установлен упорный шариковый подшипник 5. Положение шкворня в поворотном кулаке фиксируется стопорным штифтом 18. На нижних рычагах подвески болтами крепится опорная чашка 16 пружины рессоры. На выступающей части чашки имеется отверстие для присоединения стойки стабилизатора поперечной устойчивости кузова. Внутри пружины находится гидравлический амортизатор 9 двухстороннего действия. Нижний конец амортизатора при помощи пальца 19 соединяется с опорной чашкой 16. Шток амортизатора при помощи подушки 10 соединяется с верхними рычагами подвесок. Для ограничения сжатия пружины и предохранения ее от межвитковых ударов, которые могли бы привести к износу наклепа, на нижних рычагах установлен буфер хода сжатия 17. На верхних рычагах установлен буфер хода отдачи 8, ограничивающий растяжение пружины. Ступица колеса на поворотном кулаке 3 установлена на двух роликовых конических подшипниках. Затяжка подшипников регулируется гайкой через стопорную шайбу 1. Гайка шплинтуется.
Рис. 16.8. Передний разрезной мост автомобиля «Волга»: 1 - стопорная шайба; 2 - ступица; 3 - поворотный кулак; 4 - шкворень; 5 - упорный шарикоподшипник; 6 - стойка; 7 - верхний рычаг; 8 - буфер хода отдачи; 9 - амортизатор; 10 - подушка верхнего крепления амортизатора; 11 - регулировочная прокладка; 12 - кронштейн; 13 - продольная балка рамы; 14 - балка переднего моста; 15 - нижние рычаги; 16 - опорная чашка пружины; 17 - буфер хода сжатия; 18 - стопорный штифт; 19 - палец нижнего крепления амортизатора; 20 - нижний шарнир стойки
Для уменьшения износа проушин рычагов и оси в проушины запрессовываются резиновые и распорные втулки.
Поворотный кулак
Для уменьшения усилия, требующегося для поворота передних колес, поворотный кулак 17 (рис. 16.9) и стойка соединяются шкворнем 13 через игольчатые подшипники 8, устанавливаемые внутри проушин стойки. Они защищены от попадания грязи уплотнителями 9. Шкворень зафиксирован штифтом 12 в полукруглой лыске А на верхнем конце шкворня. Между верхней проушиной стойки и проушиной поворотного кулака установлен упорный шариковый подшипник 11, защищенный от попадания грязи уплотнителем 10.
Рис. 16.9. Поворотный кулак и ступица переднего колеса: 1 колпак ступицы; 2 - гайка; 3 - стопорная шайба; 4 и 6 - наружный и внутренний роликовые подшипники; 5 - ступица; 7 - манжета; 8 - игольчатый подшипник; 9 - резиновое уплотнительное кольцо; 10 - уплотнитель упорного подшипника; 11 - упорный шариковый подшипник; 12 - стопорный штифт; 13 - шкворень; 14 - регулировочная шайба; 15 - маслоотражатель; 16 - упорная шайба; 17 - поворотный кулак; А - лыска под штифт; Б - лыска под ключ
Ступица 5 переднего колеса вращается в двух радиально-упорных конических роликовых подшипниках 4 и 6. Затяжка этих подшипников регулируется регулировочной гайкой 2 со стопорной шайбой 3. Гайка после окончания регулировки шплинтуется и закрывается колпаком 1.
Стабилизаторы поперечной устойчивости
Для повышения комфортности подвеска легкового автомобиля должна быть достаточно мягкой. Однако при такой подвеске при прямолинейном движении появляется раскачивание кузова, а при движении с частыми поворотами — боковые колебания. Для уменьшения вредных последствий применения мягкой подвески на большинстве легковых автомобилей имеются стабилизаторы поперечной устойчивости.
Основной деталью стабилизатора является П-образная штанга 5 (рис. 16.10), выполненная из пружинной стали. Штанга устанавливается при помощи резиновых втулок 2 в обойме 1 и закрепляется болтом 3. Кронштейн 4 крепится к лонжерону подрамника автомобиля. На концах штанги 5 имеется проушина, к которой присоединена стойка 10. Резиновые подушки 6 и 11 ставятся по обе стороны проушин штанги и опорной чашки пружинной рессоры нижних рычагов подвески. Резиновые подушки защищены чашками 7 и закреплены гайками 8.
Рис. 16.10. Стабилизатор передней подвески: 1 - обойма; 2 - резиновая втулка; 3 - болт; 4, 15 - кронштейны; 5 - штанга; 6 и 11 - верхняя и нижняя резиновые подушки; 7 - чашка; 8, 16 - гайки; 9 - поперечина подвески; 10 - стойка; 12 - растяжка передней подвески; 13 - буксирная скоба; 14 - контргайка
К поперечине подвески 9 присоединена растяжка 72, на которой устанавливается буксирная скоба 13. Растяжка вместе с буксирной скобой закреплена на кронштейне 15 гайкой 16 и контргайкой 14.
При прямолинейном движении автомобиля и одновременном подъеме или опускании колес штанга свободно поворачивается в кронштейне 4, не оказывая никакого воздействия.
При повороте автомобиля на значительной скорости возникают центробежные силы, стремящиеся наклонить кузов в противоположную от поворота сторону. При этом одно колесо вместе с подвеской приближается к кузову, а другое удаляется, и происходит скручивание штанги 5. Сопротивление штанги скручиванию стабилизирует положение кузова.
Такое же явление, но в меньшей мере наблюдается и при движении по прямой, когда одно из колес движется по неровностям дороги.