Для шин с регулируемым давлением воздуха, широкопрофильных, арочных, а также некоторых шин грузовых автомобилей большой грузоподъемности применяют разборные ободья с расбор-ными кольцами. Они состоят из двух частей, соединяемых между собой болтами. Разборные ободья обеспечивают надежное крепление шины независимо от внутреннего давления воздуха в ней.
Ступица обеспечивает установку колеса на мосту и дает возможность колесу вращаться. Ступицы делают обычно из стали или ковкого чугуна. Их монтируют на мосту с помощью конических роликовых подшипников. Кроме колес, к ступицам также крепят тормозные барабаны и фланцы полуосей (ведущие мосты грузовых автомобилей).
Ступица передних колес автомобиля (см. рис. 6.5) фланцевая, изготовлена из легированной стали. Ступица 3 установлена в поворотном кулаке 10 на двух конических роликовых подшипниках 8. Наружные кольца подшипников запрессованы в поворотном кулаке, а внутренние кольца установлены на хвостовике ступицы, который имеет внутренние шлицы и соединен с хвостовиком 7 корпуса наружного шарнира привода передних колес автомобиля. Конусная втулка 5 обеспечивает правильную установку хвостовика 7относительно ступицы колеса. Положение подшипников #на ступице фиксируется гайкой. С ее помощью регулируют осевой зазор в подшипниках, равный 0,025...0,080 мм. Подшипники смазывают при сборке. Для защиты подшипников ступицы от пыли, грязи и влаги, а также для удержания смазки в поворотном кулаке установлены манжеты 9 и защитные кольца, а с наружной стороны — штампованный декоративный колпак 6. С помощью сферических гаек и шпилек 4 к ступице прикрепляют колесо и диск 2 тормозного механизма, закрытый тормозным щитом /. Ступица задних колес отсутствует. Ее заменяет фланец полуоси 9 (см. рис. 4.77), который является вращающейся посадочной час-
|
|
тью колеса. С помощью сферических гаек 31 и шпилек к фланцу полуоси прикрепляют колесо и тормозной барабан 1.
Ступица /5 (см. рис. 6.7) переднего колеса автомобиля установлена в поворотном кулаке /2 на двухрядном шариковом подшипнике 19 закрытого типа. Подшипник фиксируется в поворотном кулаке стопорными кольцами 14. Ступица с помощью внутренних шлицов соединена с хвостовиком /7корпуса наружного шарнира привода передних колес и крепится на нем гайкой, которая закрывается декоративным пластмассовым колпаком 16. К ступице крепится направляющими штифтами 18 тормозной диск 13. Штифты центрируют относительно ступицы колесо, которое крепится к ней сферическими болтами. Этими же болтами дополнительно крепится к ступице тормозной диск. Ступица 1 заднего колеса (см. рис. 6.11) установлена на оси 15 на закрытом двухрядном шариковом подшипнике 18, который фиксируется в ступице стопорным кольцом 20. Ступица крепится на оси с помощью гайки 17, закрываемой пластмассовым колпаком 16. Ось 15 ступицы колеса вместе с тормозным щитом 19 крепится болтами к фланцу 21 продольного рычага 2 задней подвески. К ступице сферическими болтами прикрепляются тормозной барабан и колесо.
|
|
Соединительный элемент колеса чаще всего выполняется в виде диска. Такие колеса называются дисковыми.
Диск / (см. рис. 7.3, а), штампованный из листовой стали, делается выгнутым для увеличения жесткости и с вырезами или отверстиями Б. Вырезы и отверстия в диске уменьшают массу колеса, облегчают монтажно-демонтажные работы, а также улучшают охлаждение тормозных механизмов и шин. Диски присоединяют к ободьям колес сваркой. Для крепления колеса к ступице в диске имеются отверстия А со сферическими фасками. Крепление производится шпильками со сферическими гайками или болтами.
1
а Рис. 7.13. Конструкция (а) и крепление (б) бездискового колеса: / — секторы; 2 — ступица; 3 — прижим; 4 — шпилька; 5 — гайка
Бездисковые колеса имеют соединительную часть, изготовленную совместно со ступицей. Они делаются разъемными в продольной и поперечной плоскостях. На рис. 7.13 представлено бездисковое колесо с разъемом в поперечной плоскости. Колесо состоит из трех секторов 1, которые соединены в единое кольцо с помощью специальных вырезов (скосов), выполненных на торцах секторов. При монтаже секторы колеса устанавливают в определенной последовательности в лежащую шину, а затем вместе с шиной прикрепляют к ступице 2 специальными прижимами 3 со шпильками 4 и гайками 5. Бездисковые колеса получили широкое распространение на грузовых автомобилях и автобусах.
7.4. Регулирование давления воздуха в шинах
На грузовых автомобилях повышенной и высокой проходимости применяют централизованное регулирование давления воздуха в шинах колес, что существенно повышает проходимость автомобилей.
Система регулирования позволяет изменять (в зависимости от состояния дороги) давление воздуха в шинах от 0,05 до 0,35 МПа как при движении, так и при стоянках; осуществлять непрерывную подкачку воздуха в шины при их проколах и мелких повреждениях, обеспечивая безостановочное движение автомобиля; контролировать давление воздуха в шинах.
На автомобилях с пневматическими или пневмогидравличе-скими тормозными приводами система регулирования давления воздуха в шинах подключается параллельно к этим приводам.
Рис. 7.14. Система регулирования давления воздуха в шинах:
а — схема; б — поперечный разрез колеса с подкачкой воздуха; / — манометр; 2 — кран управления; 3 — воздухопровод; 4 — клапан; 5 — запорный кран; 6 — воздухоподводящее устройство; 7— воздушный баллон; <? — компрессор; 9— блок кранов; 10— широкопрофильная шина
При гидравлических тормозных приводах на автомобилях применяется отдельная система для подкачки воздуха шин.
В систему регулирования давления воздуха в шинах входят (рис. 7.14, а) компрессор 8, воздушный баллон 7, клапан ограничения падения давления 4, кран управления 2, блок 9 шинных кранов, воздухоподводящие устройства 6, запорные краны 5 колес, воздухопроводы 3 и манометр I.
Компрессор 8 одноцилиндровый, установлен на двигателе и приводится ременной передачей от коленчатого вала двигателя.
Клапан 4 ограничения падения давления позволяет поддерживать в баллоне необходимый запас сжатого воздуха.
Кран управления 2 служит для подачи сжатого воздуха из баллона в шины 10 и выпуска воздуха из них. Рычаг крана имеет три фиксированных положения: накачивание шин, нейтральное положение и выпуск воздуха из шин. Кран управления размещен в кабине автомобиля.
|
|
Блок 9 шинных кранов имеет несколько вентилей, число которых соответствует количеству колес автомобиля. Он позволяет изменять давление воздуха в шине каждого колеса.
Воздухопод водящие устройства 6 с помощью блока манжет исключают утечку воздуха, подводимого к колесам.
Запорные колесные краны 5 предназначены для отключения каждой шины от системы регулирования давления воздуха. Их закрывают только при длительных стоянках автомобиля для исключения утечки воздуха из шин через неплотности воздухоподводя-щих устройств. Запорные краны устанавливаются на дисках колес (рис. 7.14, 6).
Контрольные вопросы
1. Какие типы колес автомобилей вы знаете?
2. Каковы основные части автомобильного колеса?
3. В чем заключаются особенности камерной и бескамерной шин?
4. Что представляют собой диагональные и радиальные шины?
5. Каковы основные размеры шин?
8. КУЗОВ
8.1. Назначение и типы
Кузов автомобиля предназначен для размещения водителя, пассажиров и различных грузов, а также для защиты их от внешних воздействий. Кроме того, несущий кузов служит для крепления всех агрегатов и механизмов автомобиля. Несущий кузов воспринимает все нагрузки и усилия, которые действуют на автомобиль при движении.
Кузов является важнейшей конструктивной, наиболее ответственной, материалоемкой и дорогостоящей частью автомобиля. Он составляет примерно половину автомобиля по массе, стоимости и сложности изготовления.
Кузов обеспечивает безопасность, обтекаемость, комфортабельность и внешний вид автомобиля. Конструкция кузова и его параметры оказывают серьезное влияние на эксплуатационные свойства, обеспечивающие движение автомобиля (тягово-скоростные, топливную экономичность, маневренность, устойчивость, плавность хода, проходимость), и на эксплуатационные свойства, не связанные с движением автомобиля (вместимость, прочность, долговечность, ремонтопригодность, приспособленность к погрузке и выгрузке).
На автомобилях применяются различные типы кузовов (рис. 8.1).
|
|
Грузовой кузов предназначен для размещения всевозможных
грузов, пассажирские — людей, грузопассажирские ~ людей и
По назначению |
Кузова
По конструкции |
Грузовые |
Каркасные |
По погруженности
Легковые |
Несущие
Полукаркасные |
Пол у несущие
грузов, а специальные — различного оборудования (лабораторно-[о, медицинского и др.).
Несущий кузов рамы не имеет, и все силы и нагрузки, действующие на автомобиль, воспринимаются кузовом. Несущий кузов имеют большинство современных легковых автомобилей (кроме высшего класса) и автобусов.
Полунесущий кузов жестко соединяется с рамой и воспринимает часть нагрузок, приходящихся на раму. Такого типа кузов нашел применение на автобусах.
Разгруженный кузов жесткого соединения с рамой не имеет. Он устанавливается на раме на резиновых и других прокладках, подушках и кроме нагрузки от перевозимого груза никаких других нагрузок не воспринимает. Разгруженный кузов применяется на грузовых и на легковых автомобилях высшего класса и повышенной проходимости.
Каркасный кузов имеет жесткий пространственный каркас, к которому прикреплены наружная и внутренняя облицовки. Все нагрузки кузова воспринимаются каркасом. Облицовки нагрузок не несут. Каркасный кузов применяется на современных автобусах и некоторых легковых автомобилях.
Полукаркасный (скелетный) кузов имеет только отдельные части каркаса (стойки, дуги, усилители), которые соединяются между собой наружными и внутренними облицовками. Все нагрузки кузова воспринимаются совместно частями каркаса и облицовками. Полукаркасные кузова применяются на легковых автомобилях и автобусах. Полукаркасными также выполняются цельнометаллические кабины грузовых автомобилей.
Бескаркасный (оболочковый) кузов жесткого пространственного каркаса не имеет. Он представляет собой корпус (оболочку), состоящий из больших штампованных частей и панелей, соединенных между собой сваркой в пространственную систему. Для того чтобы такой кузов обладал необходимой жесткостью, частям и панелям кузова придают определенную форму и сечение. Все нагрузки кузова воспринимаются его корпусом. Бескаркасными выполняются кузова современных легковых автомобилей, так как они очень технологичны при производстве -~ автоматическая сварка панелей кузова может производиться на конвейере. Бескаркасными также делаются цельнометаллические кабины грузовых автомобилей.
Автобусные
Грузопассажирские
Специальные
Бескаркасные |
Разгруженные!-*-
Рис. 8.1. Типы автомобильных кузовов, классифицированных по различным признакам
8.2. Кузова легковых автомобилей
Кузовом легкового автомобиля называется одна из его основных частей, объединяющая пассажирский салон с отделениями для двигателя и багажа. Кузов легкового автомобиля служит для
Кузова легковых автомобилей
По числу объемов
По конструкции
Трехобъемные
Лимузин
Двухобъемные
Седан
б
Купе |
Универсал |
Хэтчбэк |
Однообъемные
Фаэтон |
Рис. 8.2. Типы кузовов легковых
автомобилей, классифицированных
по различным признакам
Кабриолет
размещения водителя, пассажиров, багажа и защиты их от внешних воздействий (дождь, пыль, ветер, снег, удары при столкновениях и т.п.).
На легковых автомобилях применяются различные типы кузовов (рис. 8.2). Тип кузова легкового автомобиля определяется его нагруженностью, количеством составляющих объемов и конструктивным выполнением.
Несущий кузов является основанием для установки и крепления всех систем и механизмов легкового автомобиля. Он воспринимает все нагрузки, которые действуют на автомобиль при движении. Несущие кузова имеют легковые автомобили особо малого, малого и среднего классов, так как они уменьшают их массу и высоту, снижают центр тяжести и повышают устойчивость и безопасность движения.
Разгруженный кузов легкового автомобиля никаких нагрузок, кроме нагрузки от перевозимых пассажиров и багажа, не испытывает, так как кузов установлен на раме на резиновых прокладках и подушках. К раме крепятся все агрегаты и механизмы, и она воспринимает все нагрузки, которые действуют при движении. Разгруженные кузова имеют легковые автомобили высшего класса и повышенной проходимости.
По числу объемов наибольшее распространение на легковых автомобилях получили трехобъемные и двухобъемные кузова.
Трехобьемный кузов (рис. 8.3, а) имеет три видимых объема и состоит из пассажирского салона 2, отделения двигателя / и багажного отделения 3.
Двухобъемный кузов (рис. 8.3, б) имеет два видимых объема и включает в себя отделение двигателя и пассажирский салон, объединенный с багажником, т.е. у кузова нет багажного отделения как отдельного объема. Двухобъемный кузов по сравнению с трех-346
Рис. 8.3. Кузова легковых автомобилей:
а — трехобьемный; б — двухобъемный; в — однообъемный; / — отделение двигателя; 2 — пассажирский салон; 3 — багажное отделение
объемным позволяет уменьшить длину и массу автомобиля без ухудшения его комфортабельности.
Однообъемный кузов (рис. 8.3, в) имеет один видимый объем, состоящий из пассажирского отделения, объединенного с отделениями двигателя и багажным. По внешнему виду однообъемный кузов напоминает кузов микроавтобуса.
В зависимости от числа дверей и конструкции крыши различают следующие легковые кузова.
Лимузин (рис. 8.4, а) представляет собой трехобъемный закрытый четырехдверный кузов с двумя или тремя рядами сидений (третий ряд сидений откидной). За передним рядом сидений рас-
Рис. 8.4. Конструктивные схемы кузовов легковых автомобилей: а — лимузин; б — седан; в — купе; г — универсал; д — хэтчбэк; е — фаэтон; ж
кабриолет
положена подъемная стеклянная перегородка, служащая при необходимости для отделения водителя от задних пассажиров. Лимузин применяется на легковых автомобилях высшего класса.
Седан (рис. 8.4, б) является трехобъемным закрытым четырех-дверным кузовом с двумя (реже — тремя) рядами сидений (третий ряд откидной). Седан имеет наибольшее распространение на легковых автомобилях.
Купе (рис. 8.4, в) — трехобъемный закрытый двухдверный кузов с одним или двумя рядами сидений. Для доступа к задним сиденьям необходимо откидывать передние, что ухудшает условия посадки пассажиров. Купе имеет применение на легковых автомобилях особо малого класса.
Универсал (рис. 8.4, г) представляет собой двухобъемный закрытый трех- или пятидверный кузов с двумя рядами сидений. Дополнительная дверь находится в задней стенке кузова. При складывании заднего ряда сидений увеличивается багажное отделение, в результате чего кузов превращается из пассажирского в грузопассажирский. Универсал применяется на легковых автомобилях малого и среднего классов.
Хэтчбэк (рис. 8.4, д) занимает промежуточное положение между кузовами седан и универсал. Хэтчбэк является двухобъемным закрытым трех- или пятидверным кузовом с двумя рядами сидений. Дополнительная дверь находится в наклонной задней стенке кузова. Кузов может быть легко переоборудован из пассажирского в грузопассажирский путем убирания съемной складной полки, которая установлена за задним рядом сидений и закрывает багажное отделение. При складывании заднего ряда сидений площадь багажного отделения увеличивается. Кузов хэтчбэк применяется на легковых автомобилях особо малого, малого и среднего классов.
Фаэтон (рис. 8.4, ё) представляет собой полностью открывающийся двух- или трехобъемный кузов. Кузов имеет две или четыре двери, два или три ряда сидений, мягкий складывающийся верх и съемные боковины, в которых выполнены окна. Кузов фаэтон нашел применение на легковых автомобилях среднего и высшего классов.
Кабриолет (рис. 8.4, ж) является открывающимся трехобъемным четырехдверным кузовом с двумя или тремя рядами сидений (третий ряд откидной). Кузов имеет жесткий или мягкий убирающийся верх и опускающиеся стекла в дверях и боковинах. Кузов кабриолет применяется на легковых автомобилях среднего и высшего классов.
Кузов легкового автомобиля ВАЗ (рис. 8.5) типа седан имеет трехобъемную форму: отделение двигателя, пассажирский салон и багажное отделение. У кузова автомобиля четыре двери: две передние и две задние. Кузов имеет стальной неразъемный корпус /,
Рис. 8.5. Кузов легкового автомобиля ВАЗ типа седан: |
а — общий вил; б — деформации кузова при столкновении; 1 — корпус; 2 — капот; 3 — крышка багажника; 4, 5 — двери; б, 7 — части кузова; 8— салон за счет деформации передней 6 и |
который включает в себя основание (пол) с передней и задней частями корпуса, левую и правую боковины с задними крыльями, крышу и передние крылья. На корпусе установлены капот 2, передние 5 и задние 4 двери, крышка багажника 3 и декоративные детали (передний и задний бамперы, облицовка радиатора и др.). Детали кузова отштампованы из листовой малоуглеродистой стали толщиной 0,7...2,5 мм. Конструкция кузова выполнена неравнопрочной. Отдельные его части имеют различную жесткость и, следовательно, разную сопротивляемость удару при дорожно-транспортных происшествиях. В результате при столкновениях автомобиля задней 7 частей кузова гасится энергия удара, и пассажирский салон 8 предохраняется от деформации. Это обеспечивает сохранение пространства выживания людей при столкновениях автомобиля.
Передние двери не имеют форточек и выполнены с одним опускным стеклом. Задние двери имеют опускное и неподвижное стекла. Стеклоподъемники дверей тросовые. Двери оборудованы ограничителями открывания, утопленными наружными ручками и роторными замками, исключающими самопроизвольное открывание дверей при авариях. На левой передней двери установлено наружное зеркало заднего вида, управление которым расположено внутри салона кузова. Поэтому водитель может устанавливать зеркало в удобное для обзора положение, не открывая окно передней двери.
Ветровое и заднее стекла панорамные, безопасные, полированные. Ветровое стекло выполнено трехслойным (триплекс). Заднее стекло — закаленное, изготовлено с электрообогревателем, предохраняющим стекло от запотевания и обмерзания. Боковые стекла — безопасные, закаленные, полированные, выполнены плоскими.
Капот открывается вперед по ходу автомобиля для повышения безопасности движения. Он установлен на регулируемых петлях, позволяющих изменять его положение в проеме отделения двигателя. Капот оборудован замком, который удерживает его в закрытом
положении и отпирается изнутри кузова специальной рукояткой, соединенной с замком тросом.
Крышка багажника установлена на регулируемых петлях с торсионным механизмом. Петли позволяют регулировать положение крышки относительно проема багажника. Торсионный механизм облегчает открывание крышки багажника и фиксацию ее в открытом положении. Крышка багажника оборудована замком, который открывается ключом.
Передний и задний бамперы — полированные, изготовлены из алюминиевого сплава. В средней части по всей длине они имеют резиновые накладки. На концах бамперов устанавливаются резиновые накладки с металлическим каркасом. Бамперы крепятся к кронштейнам кузова с помощью трубчатых удлинителей, которые имеют специальные проушины для буксировки.
Кузов легкового автомобиля ВАЗ (рис. 8.6) типа хэтчбэк обладает высокой обтекаемостью и аэродинамичностью. Он выполнен
Рис. 8.6. Кузов легковых автомобилей ВАЗ типа хэтчбэк: / — корпус; 2 — капот; 3, 4 — двери; 5 — рама; б — крыша; 7 — боковина; 8 —
основание; 9 — крыло
двухобъемным (отделение двигателя, объединенный салон с багажным отделением), имеет три двери (две передние и задняя). Кузов может быть легко переоборудован из пассажирского в грузопассажирский путем убирания складной пластмассовой полки, установленной за задним сиденьем и закрывающей багажное отделение. При перевозке крупного багажа или груза площадь багажного отделения увеличивается за счет складывания заднего сиденья. Широкие передние двери обеспечивают удобство входа и выхода пассажиров, а задняя облегчает погрузку и выгрузку багажа.
Корпус 1 кузова состоит из основания 8 с передней и задней частями корпуса, боковин 7 с задними крыльями, крыши 6 с усилителями и рамы 5 ветрового стекла. На корпусе кузова устанавливаются передние крылья 9, передние 4 и задняя 3 двери, капот 2, облицовка радиатора, бамперы и другие декоративные детали. Корпус кузова имеет неравнопрочную конструкцию, отдельные части которой обладают разной жесткостью. При столкновениях автомобиля у кузова деформируются передняя и задняя части, за счет чего гасится энергия удара. При этом пассажирский салон не деформируется как при ударах спереди, сзади, так и при ударах с боков. В результате повышается безопасность пассажиров при столкновениях. Детали кузова отштампованы из листовой малоуглеродистой холоднокатаной стали толщиной 0,7...2,5 мм.
Передние двери выполнены с одним опускным стеклом. Они имеют тросовые стеклоподъемники, ограничители открывания дверей, роторные замки с выключателями замков и наружные выступающие ручки. На левой двери установлено наружное зеркало заднего вида, которое можно регулировать из салона кузова рукояткой. Передние двери подвешены на петлях, позволяющих регулировать их положение относительно проемов кузова.
Задняя дверь подвешена к крыше на петлях и открывается вверх. Дверь фиксируется в открытом положении двумя неразборными газонаполненными упорами, шарнирно соединенными с дверью и кузовом. Она имеет одно неподвижно установленное стекло и удерживается в закрытом положении специальным замком.
Ветровое стекло — панорамное, безопасное, полированное, выполнено трехслойным (триплекс). Оно установлено в проеме кузова с резиновыми уплотнителями. На ветровое стекло с внутренней стороны приклеено зеркало заднего вида, которое имеет два определенных положения и с помощью рычажка может устанавливаться под углом, исключающим ослепление водителя светом фар идущего сзади автомобиля. Над ветровым стеклом установлены противосолнечные козырьки, которые в зависимости от направления лучей солнца могут поворачиваться водителем вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Боковые стекла и стекла дверей гнутые, полированные, закаленные, безопасные. Стекло
задней двери и боковые стекла устанавливаются в проемах кузова с резиновыми уплотнителями.
Капот состоит из наружной и внутренней панелей, соединенных между собой. Он прикреплен к кузову на двух внутренних петлях, позволяющих регулировать его положение относительно проема отделения двигателя, и открывается назад по ходу автомобиля. Передняя его часть опирается на резиновые буфера. В передней части капота находится замок с крючком, исключающим самопроизвольное открывание капота при движении. Привод замка капота тросовый. Замок отпирается изнутри кузова рукояткой, расположенной под панелью приборов. В открытом положении капот фиксируется специальным металлическим упором стержневого типа.
Передний и задний бамперы энергоемкие. Они состоят из алюминиевой балки и микропористой пенополиуретановой облицовки, прикрепленной к балке. Бамперы крепятся к корпусу кузова автомобиля с помощью двух кронштейнов (переднего и бокового). Сиденья в зависимости от типа и назначения автомобиля могут быть установлены в кузове в один или два ряда. Двухрядные сиденья обычно применяются в легковых автомобилях малого и среднего классов общего назначения. В автомобилях большой вместимости (высшего класса) дополнительно имеется третий ряд сидений (средний), которые при необходимости могут быть сложены.
Переднее сиденье обычно двухместное, выполняется сплошным или раздельным. Для удобства посадки водителя и пассажира сиденье делается регулируемым в продольном направлении и по наклону спинки. При раздельной конструкции сиденья водителя и пассажира регулируются самостоятельно. Для посадки трех человек на раздельное переднее сиденье между его подушками и спинками могут быть установлены специальные съемные вкладыши.
Заднее сиденье в легковых автомобилях двух- или трехместное и выполняется сплошным (диванного типа). В средней части его спинки часто имеется подлокотник, при откидывании которого сиденье превращается в двухместное.
Передние и задние сиденья обычно состоят из пружинных металлических каркасов подушек и спинок, покрытых формованной губчатой резиной и специальной декоративной обивкой.
Переднее сиденье (рис. 8.7, а) включает в себя два отдельных сиденья, оборудованных съемными, регулируемыми по высоте подголовниками 4 с каркасами 5. Каждое сиденье имеет регулировку в продольном направлении и по углу наклона спинки. Это обеспечивает удобство посадки водителя и переднего пассажира. При необходимости спинки передних сидений могут наклоняться вперед, а для образования спальных мест — раскладываться в горизонтальное положение. Сиденье устанавливается на специальных салазках 9и качающейся стойке //. Стойка крепится к полу кузова