Сопряженных деталей двигателей 8 глава

к

Р и с. 87. Колесо автомобиля:

1 — болт покрышки, 2 — каркас покрышки, 3 — камера, 4 — протектор, 5 — подушечный слой, 6 —индикатор износа, 7—боковина, 8 —сердечник, 9 — обод колеса, 10 —диск колеса

в миллиметрах или дюймах соответственно. Некоторые шины име­ют смешанное обозначение, например 165—13. Шины радиальной конструкции имеют в обозначении индекс R или Р. Кроме того, дополнительная цифра через дробь, после размера ширины профиля, указывает серию профиля (высоты) шины, например 205/70R14.

Основные характеристики ходовой части легковых автомобилей приведены в табл. 14.

С

1.6. МЕХАНИЗМЫ УПРАВЛЕНИЯ

1.6.1. Рулевое управление

Назначение рулевого механизма — обеспечить движение авто­мобиля по заданному направлению. Рулевое управление состоит из рулевого механизма и рулевого привода.

Чтобы автомобиль двигался на повороте без бокового скольже­ния колес, все колеса должны совершать качение по дугам, опи­санным из одного центра, лежащего на продолжении задней оси лнтомобиля (рис. 88). Для этого передние управляемые колеса необходимо поворачивать на разные углы. Внутреннее (по отноше­нию к центру поворота) колесо должно быть повернуто на больший угол, наружное —на меньший. Такая схема поворота достигается применением в рулевом приводе трапеции с шарнирными соеди­нениями.

Рулевой механизм. Из существующих типов рулевого механизма наиболее распространенными являются «червяк — ролик» и «шес­терня — рейка».

• Рулевой механизм типа «червяк — ролик» автомобиля ГА
3102 (рис. 89) состоит из глобоидального червяка 12 и трехгребне
вого ролика 8, находящихся в беззазорном зацеплении и
смонтированных в картере 7. Червяк 12 напрессован на нижний
рулевой вал 18 и установлен на двух роликовых конических под-,
шипниках.

Обойма заднего подшипника 11 запрессована в горловину кар-1 тера до упора в бурт задней крышки 19. Обойма переднего подшип-j ника 7 J имеет скользящую посадку, позволяющую за счет прокладок, 10 регулировать предварительный натяг в подшипниках червяка. Люфт в подшипниках недопустим, в эксплуатации он устраняется снятием соответствующего числа регулировочных прокладок из-под, крышки 14.

Вал сошки, в пазу которого смонтирован трехгребневый ролик 8, вращается в двух бронзовых втулках 6. Верхняя часть вала опирается на роликовый подшипник 4, запрессованный в боко­вой крышке 15. При вращении рулевого вала ролик 8 перемеща­ется по нитке червяка и поворачивает вал вместе с сошкой 20. Поворот вала ограничивается упором опорной пяты 21 в стенку лонжерона кузова.

Центральный гребень ролика при движении автомобиля по прямой находится в зацеплении с винтовой линией червяка в плоскости его симметрии. Углы поворота рулевого вала от среднего положения в левую сторону на 120° и в правую сторону на 100° составляют зону беззазорного зацепления червячной пары.

Первоначальное смещение геометрической оси ролика вверх относительно оси червяка на 6...6,5 мм (для нового рулевого меха­низма) позволяет в эксплуатации своевременно регулировать без­зазорное зацепление червяка с роликом по мере изнашивания червячной пары. Регулировка производится винтом 2, который стопорится шайбой и затягивается колпачковой контргайкой 3.

• На переднеприводных автомобилях применен реечный руле­
вой механизм типа «шестерня —рейка». Он сравнительно прост
в изготовлении и позволяет уменьшить количество шарниров
рулевых тяг.

Рулевое управление реечного типа автомобиля ВАЗ-2108 с де­мпфирующим элементом на рулевом колесе имеет картер 18 (рис. 90). В приливах картера на роликовом 29 'и шариковом 31 подшип­никах установлена приводная шестерня 30, находящаяся в зацеп­лении с рейкой 17. Рейка поджимается к шестерне пружиной 40 через металлокерамический упор 39, который уплотнен в картере

Рис. 89. Рулевой механизм:

/ — опорная пята, 2 — регулировочный винт, 3 — колпачковая контргайка, 4 — роликовый подшипник, 5 — пробка наливного отверстия, 6 — бронзовые втулки, 7—картер, 8 — ролик, 9 —подшипник, 10 —регулировочные прокладки, И, 13 — задний и передний роликовые подшипники, 12 —червяк, 14 — передняя крышка, 15 — боковая крышка, 16 — соединитель­ная муфта, 17 —верхний вал, 1,8 — нижний рулевой вал, 19 — задняя крышка, 20 — сошка, 21 — опорная пята сошки

резиновым кольцом J 7 упора. Пружина упирается в гайку 41 со стопорным кольцом 38, создающим сопротивление самоотворачи­ванию гайки.

Шариковый подшипник шестерни поджимается гайкой 35 с уплотнительным кольцом 34. Гайка стопорится в картере шайбой и закрывается манжетой 36, насаженной на вал приводной шестерни.

Рис. 90. Рулевое управление автомобиля ВАЗ-2108:

/ —наконечник рулевой тяга, 2 — шаровой шарнир наконечника, 3 — поворотный рычат, 4 — гайха, 5 —регулировочная тяга, 6 — левая рулевая тяга, 7— болты хренления рулевых тяг к рейке, 8 — правая рулевая тяга, 9 — скоба крепления рулевого механизма, 10 —• опора рулевого механизма, 11 —защитный чехол, 12 — соединительная пластина, 13 —стопорная пластина, 14 — рсзинометаллический шарнир, 15 — уплотнителыюе кольцо, 16 — опорная втулка рейки, 17 — рейка, 18 — картер рулевого механизма, 19 — стяжной болт муфты, 20 — эластичная муфта, 21 — верхняя часть облицовочного кожуха, 22 — демпфер, 23 — рулевое колесо, 24 —

18 47 4039 38 37 17

шариковый подшипник, 25 — вал рулевого управления, 26 — нижняя часть облицовочного кожуха, 27 — кронштейн крепления вала рулевого управления, 28 — защитный колпачок, 29 — роликовый подшипник, 30 — приводная шестерня, 31 — шариковый подшипник, 32 — стопор­ное кольцо, 33 — защитная шайба, 34 — уплотнительное кольцо, 35 — гайка подшипника, 36 — манжета, 37 — уплотнительное кольцо упора, 38 — стопорное кольцо гайки упора, 39 — упор рейки, 40 — пружина, 41 —гайка упора, 42 —палец шарового шарнира, 43 — защитный кол­пачок, 44 — вкладыш пальца шарового шарнира; Л — метка на картере рулевого механизма, В — метка на пыльнике

6 Все о легковом автомобиле

На картере рулевого механизма и пыльнике нанесены метки А и В для проверки правильной сборки рулевого механизма.

На картер рулевого механизма с левой стороны надевается защитный колпачок 28, с правой — напрессовывается труба с про­дольным пазом. Через паз трубы и отверстия защитного чехла И проходят болты 7, крепящие тяги 6п 8 рулевого привода к рейке. Болты проходят через резинометаллические шарниры 14, запрессо­ванные в головке наконечников тяг. Фиксируются болты стопорной пластиной 13.

Ход рейки ограничивается в одну сторону кольцом, напрессо­ванным на рейку, а в другую — втулкой шарнира 14 тяги. При этом и кольцо и втулка упираются в картер рулевого механизма.

Вал 25 рулевого управления соединяется с приводной шестерней 30 эластичной муфтой 20. Верхняя часть вала опирается на шариковый радиальный подшипник 24. На верхнем конце вала на шлицах через демпфирующий элемент 22 крепится гайкой рулевое колесд,23.

Рулевой привод. Он служит для передачи воздействия от рулевого механизма к управляемым колесам. Рулевой привод реечного руле­вого механизма состоит из двух горизонтальных тяг 6 я 8 (см. рис. 90) и поворотных рычагов 3 телескопических стоек передней под­вески. Длина каждой тяги изменяется трубчатой тягой 5, которая навертывается на наконечники тяги и контрится гайками 4. В головке наружного наконечника расположены детали шарового шарнира. Поворотные рычаги 3 приварены к стойкам передней подвески.

Передаточное отношение рулевых механизмов легковых авто­мобилей составляет 16—22.

• Рулевой привод для автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» состоит из двух боковых тяг 15 (рис. 91), регулируемых по длине с помощью регулировочных муфт 18, поперечной тяги 14, соединенной с рулевой сошкой 16и маятниковым рычагом 11, рычагов 20, закреп­ленных на поворотных цапфах. Все шарниры тяг — самоподтяги­вающиеся с полусферическими пальцами, с заводской смазкой, не требующие систематического пополнения ее в эксплуатации. Шар­ниры запрессованы в проушины тяг и наконечников и при необ­ходимости могут быть заменены. От попадания влаги, пыли и грязи шарнир наконечника защищен резиновым гофрированным уплот­нителем 5, напрессованным на буртик наконечника, а шарнир тяги — уплотнителем 8, прижатым буртиком распорной втулки 7к торцу головки рычага. Маятниковый рычаг 11, соединяющий по­перечную тягу с кронштейном 13, смонтирован на полиэтиленовых втулках 9, также не требующих смазки.

Р и с. 91. Рулевые тяги:

1 —резьбовая пробка, 2 — пружина, 3 — опорная пята, 4 — корпус шарнира, 5, 8 — резиновые уплотнители, 6, 7— распорные втулки наконечника и тяги, 9 —втулка, 10, 12 — короткий и длинный пальцы маятникового рычага, 11 — маятниковый рычаг, 13 — кронштейн маятникового рычага, 14 — поперечная тяга, 15 — боковая тяга, 16 — сошка рулевая, 17 — стяжной хомут, 18 — регулировочная муфга, 19 —наконечник тяги, 20 — рьмаг поворотной цапфы

1.6.2. Тормозная система

Назначение тормозной системы — замедление скорости движе­ния вплоть до полной остановки при необходимости с требуемой эффективностью.

Тормозная система состоит из рабочей гидравлической и сто­яночной механической систем. Управление рабочей тормозной системы осуществляется гидравлическим приводом.

• Рабочая тормозная система с гидравлическим приводом дей­ствует следующим образом (рис. 92). Усилие, приложенное к педали 6, передается через шток поршню главного тормозного цилиндра 4. Вследствие перемещения поршня повышается давление в главном цилиндре до 8—9 МПа. Вытесняемая жидкость поступает по тру­бопроводам к колесным тормозным цилиндрам и действует на находящиеся в них поршни. Поршни, перемещаясь^прижимают колодки к тормозным барабанам, осуществляя торможение колес.

При отпускании педали тормоза колодки под действием стяж­ных пружин возвращают поршни в исходное положение, вытесняя жидкость по трубопроводу в главный тормозной цилиндр. Давление в трубопроводе остается избыточным 50... 100 кПа, благодаря чему воздух не проникает в систему.

В целях повышения надежности срабатывания тормозов на всех современных моделях автомобилей применяется двухконтурный раздельный привод для определенной части колес. При отказе тормозов одного из контуров тормоза другого контура продолжают действовать.

При двухконтурном раздельном приводе главный тормозной ци­линдр (рис. 93) выполнен с двумя подвижными поршнями типа «тандем», устанавливаемыми в сочетании с вакуумным усилителем.

У главного цилиндра две отдельные камеры сжатия, соединен­ные с независимыми гидравлическими контурами: первая А управ­ляет большими цилиндрами передних дисковых тормозов, вторая Б — задними тормозами и малыми цилиндрами передних дисковых тормозов. В бачке 23 главного цилиндра внутренняя полость раз­делена перегородкой на два отсека. Каждый отсек питает одну из камер главного цилиндра. Чтобы исключить случаи повышенного давления из-за температурного расширения жидкости в тормозных контурах, каждая камера сообщается с питательным бачком через компенсационное отверстие камеры С. Камеры при рабочем дви­жении поршней перекрываются рабочими кромками манжет, зоны сжатия в это время разобщаются с питательным бачком, и начина­ется вытеснение тормозной жидкости.

Для уменьшения усилия, прикладываемого к тормозной педали, при торможении автомобиля применяют вакуумные (или гидрова-

Р и с. 92. Принципиальная схема тормозного управления:

1 — правый передний тормоз, 2,3 — гибкие шланга больших и мал их цилиндров переднего тормоза, 4 — главный цилиндр тормоза, 5 — вакуумный усилитель, 6 — педаль тормоза, 7—выключатель сигнала торможения, S — выключатель контрольной лампы стояночной тормозной системы, 9 — механизм ручного привода стояночной тормозной системы, 10, 13 — передний и задний тросы, И —уравнитель, 12 — пружина, 14 — правый задний тормоз, 15 — гибкий шланг заднего тормоза, 16 — лампа сигнала торможения, 17 —тройник, 18 — регулятор давления задних тормозных механизмов, 19 — контрольная лампа, 20 — выключатель лампы сигнального устройства, 21 — сигнальное устройство, 22 — левый передний тормоз

куумные) усилители, использующие энергию разряжения во впуск­ном трубопроводе работающего двигателя и создающие дополни­тельное давление в системе. Установленный между механизмом недали и главным цилиндром тормоза вакуумный усилитель допол­нительно давит на шток 18 поршня главного цилиндра пропорци­онально усилию от педали. Корпус вакуумного усилителя, состоящий из основания 4 и крышки 1, соединенных между собой соединительным кольцом 2, разделен на две камеры поршнем диафрагменного типа, собранным из стальных секторов 7, уплот­ненных резиновой диафрагмой 3. На крышке корпуса установлен обратный клапан 21, который соединяет полость под крышкой со шлангом, идущим к всасывающей трубе двигателя и препятствую­щий попаданию бензиновой смеси в вакуумный усилитель. Обрат­ный клапан удерживает разряжение в усилителе при падении разряжения во всасывающей трубе двигателя.

В передней камере, снабженной обратным клапаном, поддер­живается постоянное, разряжение. Степень разряжения в задней камере регулируется клапанным механизмом, состоящим из коль­цевых выступов на торце корпуса 10 поршня и центрального резинового клапана 8. Секторы 7 благодаря усилию со стороны корпуса поршня и давлению воздуха на диафрагму со стороны второй камеры поворачиваются вокруг опорной тарелки 6, воздей­ствуя на центральный клапан. Опорная тарелка воспринимает усилие поршня и через шток 18 передает его на поршень 33 первой камеры главного цилиндра.

Взаимное положение деталей клапанного механизма определя­ется положением регулировочного винта 14, с помощью которого регулируется момент перекрытия каналов, соединяющих обе камеры.

• Совместная работа вакуумного усилителя с главным тормоз­ным цилиндром применительно к автомобилю ВАЗ-2105 осущест­вляется следующим образом (рис. 94). Когда педаль 2 тормоза отпущена, толкатель 22 вакуумного усилителя вместе с корпусом 24 клапана и штока 27 усилием пружины 26 отжаты в крайнее

Р и с. 93. Главный цилиндр тормоза с вакуумным усилителем:

1 — крышка корпуса, 2 — соединительное кольцо, 3 — диафрагма, 4 — основание корпуса, 5 — опорное кольцо диафрагмы, 6 — опорная тарелка диска, 7 — сектор опорного диска диафрагмы, 8 — центральный клапан, 9 — уплотнительная манжета корпуса поршня, 10 — корпус поршня, И —прижимная втулка опоры толкателя, 12 —воздушный фильтр, 13 —толкатель поршня, 14 — регулировочный винт, 15 — упор поршня, 16 — возвратная пружина секторов, 17 —упорная скоба, IS — шток усилителя, 19 — возвратная пружина поршня, 20 — регулировочный болт, 21 —обратный клапан, 22 — проставочная шайба манжет, 23 — бачок главного цилиндра, 24 — трубка соединительной втулки, 25 — упорный штифт, 26, 32 —возвратные пружины поршня второй и первой камер, 27, 33 — поршни второй и первой камер, 28 — главная манжета, 29 — клапан поршня, 30 — корпус главного цилиндра, 31 — разделительная манжета камер главного цилиндра; А —камера управления большими цилиндрами передних дисковых тормозов, Б — камера управления задними тормозами и малыми цилиндрами передних дисковых тормозов, С — компенсационное отверстие

33 32

(исходное) положение. В это время доступ наружного воздуха в полость В перекрыт. Через канал 23 полость В сообщается с накуумной полостью А, постоянно соединенной с впускным тру­бопроводом двигателя через штуцер 25, внутри которого вмонтирован клапан, предотвращающий попадание горючей смеси в полость А.

Во время работы двигателя в обеих полостях усилителя создается разряжение. Поршни 4 и 6 в главном тормозном цилиндре под ноздействием возвратных пружин также находятся в крайнем пра­вом положении, упираясь в ограничительные винты 5, при этом полости /и 77главного тормозного цилиндра свободно сообщаются с питательным бачком 13 и трубопроводами задних и передних тормозных механизмов колес.

Во время движения автомобиля при нажатии на педаль 2 тор­моза толкатель 22 перемещает поршень 29, усилием пружины 30 клапан 32 передвигается до упора в седло корпуса 24 клапана. При перекрытии седла полости А и В разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня 29 между ним и клапаном 32 образуется чазор, через который полость В соединяется с атмосферой. Наруж­ный воздух поступает в полость В через фильтр 31 в зазор между толкателем и клапаном и далее через канал 33. Под действием разности давлений в полостях А и В диафрагма 28 вместе с корпусом 24 клапана и поршнем 29 перемещается влево, усиливая давление на шток 27главного тормозного цилиндра, что способствует умень­шению усилия, прилагаемого водителем к тормозной педали.

• Колесные тормоза с учетом массы автомобиля, приходящейся на переднюю и заднюю оси для обеспечения эффективного тормо­жения, выполняют двух типов: барабанные и дисковые.

• Тормоза задних колес всех моделей легковых автомобилей — барабанного типа, с одним рабочим цилиндром (рис. 95). В колес­ном цилиндре 77 находятся два поршня 8 с уплотнительными резиновыми манжетами, установленными в его канавке, и с разрез-

Р и с. 94. Схема работы тормозной системы с вакуумным усилителем автомобиля ВАЗ-2105:

а — в расторможенном состоянии, 6 — при торможении; А, В — полости вакуумного усилителя; / — выключатель стоп-сигнала, 2 —тормозная педаль, 3 — вакуумный усилитель, 4 — поршень тдропривода передних тормозов полости I главного тормозного цилиндра, 5 — упорный ограничительный винт, 6 —поршень гидропривода задних тормозов полости II главного тор­мозного цилиндра, 7 — главный тормозной цилиндр, 8 — рабочие цилиндры (внутренний и наружный) переднего тормоза, 9, 19 — поршни, 10 —тормозная колодка, //—тормозной диск, 12, 15 — трубопроводы, 13 — питательный бачок, 14 — регулятор давления, 16 — поршень регулятора давления, 17 — тормозная коложка заднего тормоза, 18 — рабочий цилиндр заднего тормоза, 20 — фрикционная накладка, 21 —рычаг привода регулятора, 22 — толкатель, 23 — канал, соединяющий полости А и В между собой, 24 — корпус клапана, 25 — штуцер шланга, идущего к впускному трубопроводу двигателя, с обратным клапаном, 26 — пружина диафрагмы, 27 —шток, 28 — диафрагма клапана, 29 — поршень, 30 — пружина, 31 —фильтр, 32 — кла­пан, 33 — канал для прохода воздуха, 34 — стяжная пружина, 35 — тормозной барабан, 36 — резиновое уплотнительное кольцо

Рис. 95. Тормозной механизм заднего колеса:

1 — эксцентрики опорных пальцев, 2 — опорный палец, 3 — перепускной клапан, 4 — регулировочный эксцентрик привода ручного тормоза, 5 — маятниковый рычаг, 6 — передняя колодка, 7 — защитный колпак, 8 — поршень, 9 — упорное кольцо, 10 — стяжная пружина, // — колесный цилиндр, 12 — разжимной стержень, 13 — задняя колодка, 14 — приводной рычаг ручного тормоза

мыми пружинными упорными кольцами 9, обеспечивающими ав­томатическую регулировку зазора между колодками и барабанами (одних колес. Во время торможения в колесном цилиндре создается давление жидкости, под действием которого поршень передвигается и сторону колодки и прижимает ее к тормозному барабану. Если фрикционная накладка изношена, поршень увлекает за собой с помощью бурта в замке пружинное кольцо на величину, соответству­ющую износу тормозной накладки, преодолевая при этом разжима­ющее усилие самого кольца на цилиндре. При отпускании тормозной i юдали давление в колесном цилиндре падает и поршень под действием стяжной пружины 10 возвращается на величину возможного переме­щения поршня в кольце. Усилие стяжной пружины, равное 250 Н, не может сдвинуть кольцо назад, тем самым автоматически регулируется изор между накладками и тормозным барабаном. • • Тормоза передних колес легковых автомобилей могут быть барабанного типа или дискового. Последние получили наибольшее распространение. Такие тормозные механизмы в свою очередь подразделяются на механизмы с фиксированной скобой и механиз­мы со скобой плавающего типа.

В механизмах с фиксированной скобой (рис. 96, а), применяемых па автомобилях ВАЗ, АЗЛК-2140, ГАЗ-3102, скоба жестко крепится к поворотной цапфе, а усилие прижатия создают гидроцилиндры, расположенные по обе стороны тормозного диска. Достоинство подобного механизма —высокая жесткость, однако он весьма чув­ствителен к перегреву.