автослесарное дело. Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального
 Скачать 6.72 Mb.
|
|
часть диска; 5 — выступ для крепления декоративного кольца сой крест при глубоком ручье и через тире — при плоском ободе. Колеса бескамерных шин должны иметь большую жест- кость и лучшую герметичность. При бескамерных радиаль- ных шинах применяют безопасные контуры для предотвра- щения мгновенного выхода воздуха. Однако это несколько затрудняет демонтаж шины. Колеса грузовых автомобилей и автобусов выполняют- ся с разборным ободом дисковые (рис. 86) и бездисковые (рис. 87). Диск колеса должен воспринимать вертикальные, 170 Рис. 86. Дисковые колеса грузовых автомобилей: а — двухкомпонентный обод; б — трехкомпонентный обод; 1 — основание обода; 2 — разрезное замочное кольцо; 3 — неразрез- ное бортовое кольцо; 4 — диск; 5 — разрезное бортовое кольцо боковые и продольные силы от дороги и передавать их че- рез крепления на ступицу колеса. Наклон конических по- лок обода: 5° — для шин общего назначения; 10° — для арочных шин и пневмокатков; 15° — при глубоких ободах для бескамерных шин. Ступицы имеют 5-6 спиц, их отливают из стали или высокопрочного чугуна. Бездисковый обод типа «триплекс» состоит из трех сек- торов — двух малых и одного большого. Замки секторов механически обработаны, что удорожает конструкцию. Обод имеет две конические поверхности для посадки на ступицу с углом 18 и 75°. Стыки секторов обода располагаются на спи- 171 Рис. 87. Бездисковые колеса грузовых автомобилей: а и б - разъемные по окружности; в — разъемные в поперечной плоскости; д и г — неразъемные с глубоким ободом и низкими закраинами для бескамерных шин; 1 — обод; 2 — прижим; 3 — ступица; 4 — распорное кольцо цах ступицы. При посадке на конце 18° борт сдвигают до упора с конической поверхностью 75°, создавая натяг бор- тов и их установку с минимальным радиальным и осевым биением. Для шин с регулируемым давлением воздуха применяют дисковые колеса с разборным ободом и распорным кольцом (рис. 88). Распорное кольцо прижимает борт шины к закраи- нам обода. Рис. 88. Колесо для шин с регулируемым давлением Для крупногабаритных шин применяют бездисковые ко- леса. Ввиду необходимости снижения массы и момента инер- ции колеса было бы желательно применение на автомобиле колес из легких сплавов или пластических масс. Однако высокая стоимость алюминия и большая трудоемкость изго- товления алюминиевых колес сдерживает их широкое при- 173 менение. По этим же причинам ограничено применение пласт- массовых колес. Кроме того, для них характерны трудности с упрочнением крепежных отверстий. Крепление колес. Конструкция элементов крепления ко- леса должна обеспечивать: • точность центрирования колес; • надежность, простоту установки и снятия колеса; • стабильность затяжки; • возможность контроля состояния крепления. Дисковые колеса крепятся к фланцу ступицы гайками на болтах или запрессованных в ее фланец шпильках. Крепление колес центрируется: • по сферическим или коническим фаскам крепежных отверстий; • по центральному отверстию диска; • по цилиндрической поверхности крепежных отверстий диска. На колесах легковых автомобилей выштамповки диска в местах крепежных отверстий (рис. 89) создают упругие де- Рис. 89. Крепление колеса легкового автомобиля: 1 — ступица; 2 — гайка; 3 — диск колеса; 4 — тормозной барабан; 5 — болт 174 формации от усилия затяжки и обеспечивают стабильность затяжки. Крепление колеса грузового автомобиля усложняется необходимостью установки сдвоенных колес (рис. 90, б). По стандарту крепление колес грузового автомобиля предусмат- ривает раздельное крепление внутреннего и наружного дис- ков. Внутренний диск центруется и закрепляется колпачко- выми гайками с наружной резьбой, а наружный диск за- крепляется гайками, навертываемыми на колпачковые гай- ки. Такое крепление имеет ряд недостатков. Чтобы предот- вратить некоторые из них, рекомендуется наносить на на- ружную резьбу колпачковой гайки графитосодержащий сма- зочный материал. Для исключения самоотвинчивания лево- го колеса закрепляют гайки с левой резьбой. Крепление одинарных колес грузовых автомобилей (рис. 90, а) выполняют трех типов: • с фиксацией диска гайками по сферической фаске; • с фиксацией диска гайками на ступице; • с фиксацией диска по центральному отверстию и креп- ление гайками с завальцованной шайбой. Балансировкой называется процесс устранения неуравно- вешенности колеса. Существуют следующие виды баланси- ровки: • статическая — уменьшение главного вектора дисба- ланса колеса, когда ось колеса и его главная централь- ная ось инерции параллельны (рис. 91, а); • моментная — уменьшение главного момента дис- балансов, когда ось колеса и его главная централь- ная ось инерции пересекаются в центре масс колеса (рис. 91, б); • динамическая — уменьшение дисбалансов колеса, кор- ректирующих его динамическую неуравновешенность, когда ось колеса и его главная центральная ось инер- 175 Рис. 90. Крепление дисковых колес грузовых автомобилей: а — одинарных; б — сдвоенных; 1 — шпилька; 2 — ступица; 3 — диск; 4 — гайка крепления наружного диска; 5 — гайка типа ДИН; 6 — гайка с завальцованной шайбой; 7 — гайка крепления тормозного барабана; 8 тормозной барабан; 9 — гайка крепления внутреннего диска Рис. 91. Схема образования неурав- новешенности колес ции пересекаются не в центре масс или перекрещива- ются (рис. 91, в). Биение и неуравновешенность тесно связаны и наблюда- ются совместно. В результате неуравновешенности и бие- ний: • увеличиваются вибрации кузова; • ухудшается комфортабельность; • сокращается срок службы шин, амортизаторов, руле- вого управления; • возрастает расход топлива и затраты на обслуживание автомобиля. С ростом скорости движения автомобиля влияние этих отрицательных явлений возрастает. ГОСТ 4754-80 определяет допустимые значения стати- ческого дисбаланса при балансировке колес, для каждой шины установлено свое значение. Автомобильная шина (рис. 92) состоит из: • каркаса; • брекера; • протектора; • боковин; • камеры или герметизирующего слоя; • ободной ленты; • вентиля. К шинам автомобилей предъявляются следующие тре- бования: • соответствие упругих свойств параметрам автомобиля и условиям движения; • камерные и бескамерные шины, смонтированные на ободе, должны быть герметичными и обеспечивать за- данную стабильность внутреннего давления по време- ни; • сцепление шин с покрытием дороги должно быть 178 Рис. 92. Радиальный разрез покрышки: 1 — каркас; 2 — брекер; 3 — протектор; 4 — боковина; 5 — борт; 6 — носок борта; 7 — основание борта; 8 — пятка борта; 9 — бор- товая лента; 10 — бортовая проволока; 11 — обертка; 12 — напол- нительный шнур; Η — высота профиля покрышки; Н 1 — расстояние от основания до горизонтальной осевой линии профиля; Н 2 — расстояние от горизонтальной оси до экватора; В — ширина профи- ля; В б — корона; R — радиус кривизны протектора; D — наружный диаметр шины; d — посадочный диаметр шины; h — стрела дуги протектора; с — ширина раствора бортов; а — ширина борта 179 • достаточным, а сопротивления качению — минималь- ным; • шина должна обеспечивать низкую удельную нагруз- ку в контакте с дорогой; • рисунок протектора должен соответствовать дорожно- му покрытию (рис.93); • биение шин не должно превышать допустимых значе- ний по типам шин; • уровень шума при движении должен быть в пределах допустимого; • шина должна обладать достаточной прочностью (про- тивостоять проколам и другим видам повреждений), износостойкостью протектора и должна обеспечивать заданную долговечность; • удобство монтажа и демонтажа и ремонтопригодность. Автомобильные шины классифицируются по назначению: • для легковых автомобилей; • для грузовых автомобилей; • для автомобилей высокой проходимости; по способу герметизации: • камерные; • бескамерные; по профилю: • обычного профиля; • широкопрофильные; • низкопрофильные; • сверхнизкопрофильные; • арочные; • пневмокаток; по размерам: • крупногабаритные В > 350 мм (14”); • среднегабаритные В = 200...350 мм (7”...14”) 180 Рис. 93. Рисунки протектора шин: а — дорожный; б — универсальный; в — повышенной проходимости; г — зимний; д — карьерный; е — асимметричный • малогабаритные В < 260 мм (10”); по конструкции: • диагональная (угол наклона нити в середине беговой дорожки 45...60°); • опоясанная диагональная (в брекере угол наклона нити больше 60°); • радиальная (угол наклона нити каркаса 0°, в брекере 65°); • с регулируемым давлением; • бескаркасные; • со съемным протектором в каркасе. При выборе шин для грузовых автомобилей особое вни- мание обращается на надежность, срок службы, малое со- противление качению и на соответствие рисунка протектора дорожным условиям. При выборе шин для легкового автомобиля особое тре- бование предъявляется к безопасности, экономичности, ком- фортабельности и обеспечению оптимального диаметра шины при заданной грузоподъемности. Современные тенденции развития конструкций шин: • уменьшение относительной высоты и профиля; • применение радиальных (рис.94) и бескамерных (рис.95) шин. Рис. 94. Радиальная шина 182 Рис. 95. Бескамерная шина: 1 — борт; 2 — протектор; 3 — брекер; 4 — каркас; 5 — герметизирующий слой; 6 — вентиль; 7 — обод Основные направления совершенствования конструкций шин характеризуются применением бескамерных радиаль- ных шин. Для бескамерных шин требуется специальный глубокий обод, обеспечивающий полное уплотнение при простоте сборки. Применяют безопасный контур обода с под- катом. Пневматические радиальные и диагональные шины на каждой покрышке носят маркировку: товарный знак завода- изготовителя, обозначение шины, модель. Например: 183 Диагональная низкопрофильная шина Радиальная сверхнизкопрофильная шина серий 70 и 80 При увеличении скорости свыше 160 км/ч требуется не- которое повышение давления в шине по нормам ГОСТ 20993-75. ГОСТ 13298-78 регламентирует снижение давле- ния при движении по бездорожью. Для тяжелых участков заболоченной местности, снежной целины и сыпучих пес- ков допустимое давление не ниже 0,05 МПа при максималь- ной скорости движения 10 км/ч; 0,1...0,2 МПа при скорости до 20 км/ч. При установке шин с регулируемым давлением автомо- биль должен быть оборудован устройством для подвода воз- духа к шине на ходу и на стоянке. Устройство это использу- ет сжатый воздух от компрессора тормозной системы. В процессе эксплуатации износ шин неодинаков, задние шины изнашиваются быстрее, чем передние, а левые мень- ше, чем правые. Чтобы износ шин был равномерным, их необходимо периодически, не реже чем через 5000 км пробе- га автомобиля переставлять по схеме (рис. 96), указанной в инструкции по эксплуатации, прилагаемой к транспортному средству. Покрышки, имеющие пробоины или даже незна- чительные механические повреждения, необходимо сдавать в ремонт. Условное обозначение посадочного диаметра в дюймах Условное обозначение ширины профиля в дюймах Посадочный диаметр, в дюймах Индекс радиальной шины Индекс серии (соотношение высоты профиля к ширине, в %) Ширина профиля, в мм 184 Рис. 96. Схема перестановки шин у грузовых автомобилях: а — двухосных; б — трехосных Монтаж (сборка) шины ведется на чистый и исправный обод. Камера перед укладкой в покрышку проверяется на герметичность. Затем в покрышку вкладывают камеру, предварительно слегка подкачав ее воздухом, и надевают ободную ленту. Собранную шину надевают на обод колеса, вставляя в паз обода вентиль камеры. Приподняв шину со стороны вентиля, надевают ее противоположную сторону на обод, устанавливают съемное бортовое, а затем замоч- ное кольцо, вдавливая его до полной посадки в канавку обода. Смонтированное колесо накачивают воздухом до давления 0,05-0,15 МПа. После чего борт покрышки рас- правляют ударами деревянного молотка по наружному краю замочного кольца. Борт шины должен полностью сесть на полки обода и кольца, после этого давление в камере дово- дят до нормы эксплуатации автомобиля в конкретных дорожных климатических условиях. Рассмотренный поря- док сборки шины относится к грузовым автомобилям, име- ющим полный обод колеса. Демонтаж (разборку) шины производят следующим об- разом. Для начала необходимо полностью выпустить воз- дух из камеры. Затем отжимают борт покрышки от диска колеса, пользуясь прямой лопаткой и лопаткой с прямым захватом. Сначала прямой, а затем обеими лопатками отжи- мают замочное кольцо и вынимают его. Далее, перевернув шину, вынимают из нее диск колеса. При монтаже и демонтаже шин легковых и грузовых автомобилей, имеющих диск колеса с разъемом, необходимо пользоваться основным правилом, то есть начинать монтаж надо со стороны шины, противоположной вентилю, а демон- таж — со стороны вентиля, последовательно отделяя сначала наружный борт покрышки, а затем внутренний. При снятии покрышки с обода колеса предварительно следует по возмож- ности утопить внутренний борт покрышки к центру ручья обо- да, что облегчит операцию демонтажа шины, предотвратит по- рыв ее борта и деформацию обода колеса. 186 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Опишите строение автомобильной шины. 2. Какие эксплуатационные требования предъявляются к ши- нам автомобиля ? 3. Как устроено колесо и какие существуют типы колес ав- томобиля? 4. Для чего осуществляется балансировка автомобильного колеса? 5. Опишите порядок монтажа и демонтажа колеса с плос- ким ободом. Рулевое управление Рулевое управление служит для изменения направления движения автомобиля поворотом управляемых колес. Рулевое управление включает: • рулевой механизм; • рулевой привод; • рулевой усилитель (у некоторых моделей автомоби- лей). Рулевое управление — устройство, в значительной сте- пени обеспечивающее безопасность движения, вследствие чего к нему предъявляются повышенные требования: • обеспечение хорошей маневренности автомобиля с ми- нимальным радиусом поворота; • легкость управления; • минимальное боковое скольжение колес при поворо- те; • минимальная передача толчков на рулевое колесо; • исключение возможности возникновения автоколеба- ний управляемых колес; 187 • исключение самопроизвольного поворота управляемых колес; • повышенная надежность, так как выход из строя ру- левого управления приводит к аварии. На большинстве автомобилей управление осуществляет- ся поворотом управляемых колес, что наиболее целесооб- разно для легковых автомобилей, автобусов и грузовых ав- томобилей общего назначения. Такой же способ управления применяется на внедорожных автомобилях большой грузо- подъемности с использованием специальных компоновоч- ных решений. В двухосных автомобилях, как правило, управляемыми являются передние колеса. Исключение составляют специ- альные автотранспортные средства с задними управляемы- ми колесами (автопогрузчики). В трехосных автомобилях, имеющих сближенные оси задней тележки, управление осу- ществляется передними колесами (ЗИЛ, КамАЗ). Для по- вышения маневренности и проходимости иногда в трехос- ных автомобилях управляемыми являются колеса крайних осей — передней и задней. В этом случае промежуточную ось размещают посередине базы автомобиля. В 50-е годы имели развитие конструкции автопоездов, состоящих из одноосного автомобиля-тягача и одноосного прицепа, шарнирно-связанных между собой и принудитель- но поворачиваемых один относительно другого при выпол- нении маневра. Управление при помощи торможения колес одного бор- та или их вращения в сторону, обратную движению, приме- няются крайне редко и только на многоосных автомобилях. Расположение рулевого колеса зависит от принятого в стране направлении движения. Правое рулевое управление применяется в странах с левосторонним движением (Вели- кобритания, Япония), левое — в странах с правосторонним движением (страны Европы, исключая Великобританию, Америки и др.) 188 Рулевой механизм обеспечивает поворот управляемых колес с небольшим усилием на рулевом колесе, что достига- ется за счет увеличения передаточного числа рулевого меха- низма. Рулевой механизм включает в себя: • рулевую пару (иногда называют рулевой передачей), размещенную в картере; • рулевой вал, исходя из условий компоновки рулевого механизма, может состоять из двух или трех частей, соединяемых карданными шарнирами; • рулевое колесо. Рулевые механизмы в зависимости от типа рулевой пе- редачи разделяют на: • шестеренные; • червячные: • винтовые; • кривошипные. Шестеренные рулевые механизмы выполняются в виде редуктора зубчатых колес (применяются редко) или в виде пары из шестерни и рейки. Реечные рулевые механизмы получают все более широкое применение на легковых авто- мобилях малого класса (ВАЗ-2108, ЗАЗ-1102, ВАЗ-1111), сред- него и даже большего классов. Достоинствами реечных ру- левых механизмов являются простота и компактность кон- струкции. Такой механизм без усилителя целесообразно ус- танавливать только на легковых автомобилях малого клас- са, так как в этом случае толчки со стороны дороги на руле- вое колесо в некоторой степени поглощаются в результате трения рейки и металлокерамического упора. На легковых автомобилях более высокого класса необходим рулевой уси- литель, который поглощает толчки. Червячные рулевые механизмы применяют как на легко- вых, так и на грузовых автомобилях и автобусах. Наиболь- шее распространение получили червячно-роликовые механиз- мы (заднеприводные модели ВАЗ, A3ЛK-2140, ΓΑ3-3102, 189 ΓΑ3-53Α, УАЗ и др.). На некоторых автомобилях («Урал- 4320») устанавливают червячно-спироидальные рулевые ме- ханизмы с боковым сектором. В рулевой паре этого типа обеспечивается достаточно малое давление на зубья при пе- редаче больших усилий. Винтовые рулевые механизмы имеют различное конст- руктивное исполнение: • винторычажные («винт — гайка — рычаг», «качающа- яся винт и гайка», «винт и качающаяся гайка»); • винтореечные. Винторычажные рулевые механизмы в настоящее время применяются редко, так как износ деталей пары компенси- ровать регулировкой невозможно. Широко применяются на грузовых автомобилях всех ти- пов (ЗИЛ, КамАЗ, КАЗ и др.) и автобусах винтореечные рулевые механизмы, включающие в себя винт, шариковую гайку-рейку и сектор, выполненный за одно целое с валом сошки. На ряде автомобилей (ГАЗ, КрАЗ) в настоящее вре- мя применяют винтореечные механизмы, в которых зубья нарезаны параллельно оси вала сошки, то есть не имеют клиновидной формы. Кривошипные рулевые механизмы применяются сравни- тельно редко. Одношиповые рулевые механизмы до середи- ны 40-х годов устанавливали на грузовых автомобилях ЗИС. Двухшиповые рулевые механизмы позволяют увеличить угол поворота вала сошки и снизить давление на шип. Рулевые механизмы этого типа могут быть регулируемыми. Травмобезопасные рулевые механизмы являются одним из элементов пассивной безопасности автомобиля. Рулевой механизм может быть причиной серьезной травмы водите- ля при лобовом столкновении автомобиля с препятствием. При смятии передней части автомобиля весь рулевой меха- низм перемещается в сторону водителя. Водитель может получить травму даже при разном перемещении вперед при столкновении. Поэтому картер рулевого механизма распо- 190 лагают в таком месте, где деформация при столкновении будет наименьшая. Существуют различные конструкции травмобезопасных рулевых механизмов. Основное требование к ним — погло- щение удара, наносящего травму водителю. Для придания рулевым механизмам травмобезопасных свойств уста- навливают рулевое колесо с утопленной ступицей и с двумя спицами, что позволяет значительно снизить тяжесть нано- симых повреждений при ударе. Кроме этого устанавливается специальный энергопоглощающий элемент. Рулевой механизм автомобиля ВАЗ-2121 (рис. 97, а) со- стоит из трех частей, связанных карданными шарнирами. При любом ударе рулевой вал складывается. При этом перемеще- ние верхней части рулевого механизма внутрь салона незна- чительно и сопровождается некоторым поглощением энергии удара на деформацию кронштейна крепления рулевого вала. На автомобиле ΓΑ3-3102 энергопоглощающий элемент травмобезопасного рулевого механизма представляет собой резиновую муфту, установленную между верхней и нижней частями рулевого вала. В ряде зарубежных конструкций энергопоглощающим элементом рулевого механизма служит сильфон (рис. 97, б), соединяющий рулевое колесо с рулевым валом, или сам вал в верхней части представляет собой перфорированную тру- бу. Некоторое применение находят энергопоглощающие эле- менты рулевых механизмов («японский фонарь»), в которых две части рулевого вала соединяются при помощи несколь- ких продольных пластин, привариваемых к концам соеди- няемых валов и деформируемых при ударе. Рулевой привод включает в себя: • рулевую трансмиссию; • рычаги и тяги, связывающие рулевой механизм с ру- левой трансмиссией; • рулевой усилитель. 191 |