Подвеска КАМАЗ: назначение и устройство

Первый крупногабаритный автомобиль КамАЗ сошел с конвейера 16 февраля 1976 года. С массой свыше 10 тонн машина строится по традиционным схемам, это относится и к подвеске, где используются рессоры и сочетание их с гидравлическими амортизаторами. Независимо от модельного ряда, подвеска практически не отличается по строению. Так производитель уменьшает затраты на само производство, замену или ремонт деталей. А вот задняя и передняя подвески конструктивно отличаются друг от друга.

Передняя подвеска

Передняя ось в КамАЗе нагружается значительно меньше, нежели задняя. Поэтому конструкция передней подвески достаточно простая: основа из двух продольных полуэллиптических рессор и гидравлических амортизаторов. При помощи стремянок к средней части рессор прикрепляется передний мост.

Рессоры сделаны из стали. Передняя часть находится на раме, а задняя на скользких опорах – так рессоры вертикально двигаются, принимают и гасят нагрузку от моста. С помощью резиновых буферов на раме движение рессор ограничивается и, достигая высокого подъема, упирается основная пластина рессор.

Совместно с рессорами работают 2 гидравлических телескопических амортизатора. Снизу амортизатор крепится через кронштейн к мосту, а сверху к раме. Когда машина едет, амортизатор заглушает колебания рессор, тем самым тряска в кабине значительно меньше, а поездка становится комфортнее.

Задняя подвеска

У КамАЗа задняя подвеска бывает двух- и трехосной.

Двухосные модели, к примеру – КамАЗ 5560, имеют заднюю подвеску схожую по конструкции с передней. Главный элемент – это продольные полуэллиптические рессоры, снизу прикрепляются к мосту с помощью стремянок. В подвеске присутствует гидравлический телескопический амортизатор, который гасит вибрации рессор.

Задняя подвеска нагружается значительно больше, поэтому у нее дополнительное усиление в виде маленьких рессор и стабилизатора поперечной устойчивости. При поперечных нагрузках: поездки по склонам, работа в качестве шасси автокрана, перемещение груза на одну сторону – стабилизатор тормозит сильные наклоны или возможное опрокидывание.

По конструкции стабилизатор близок к реактивным штангам, которые опираются на стойки. Как только появляется поперечное воздействие, штанги тормозят наклоны и тем самым движение становится безопаснее.

Что же касается трехосных машин КамАЗ, то там у подвески другая схема – балансирная. По конструкции она очень простая и компактная. Подвеска помогает среднему и заднему мосту двигаться по вертикальной оси, равномерно их нагружая.

Основа балансирной подвески: ось, прикрепленная к раме с помощью кронштейнов. К оси присоединены рессоры, и они упираются на промежуточные и ведущие мосты, в то же время свободно двигаются на балках опоры. Так задняя подвеска отличается от передней, что рессоры не опираются прямиком на раму.

Балансирная подвеска делится на 2 вида:

1. С одной осью – ось проходит через кронштейны и на нее опираются рессоры.
2. С двумя осями – две короткие оси принимают нагрузки от каждой рессоры, функционируют независимо от другой.

Подвеска с двумя осями отличается тем, что она более компактна и меньше подвергается повреждениям из-за высокой нагрузки.

Ремонт и обслуживание подвески

Из-за серьезных нагрузок на подвеску, машине нужно своевременное обслуживание и замена некоторых деталей. Важно следить за резьбовыми соединениями: из-за вибраций и частых перемещений гайки и другие компоненты могут ослабевать.

Сначала следует осмотреть и подтянуть гайки стремянок, крепление стабилизатора поперечной устойчивости, кронштейнов и амортизатора. Затягивать гайки нужно с конкретным усилием в зависимости от модели КамАЗа и типа подвески.

Затем обратите внимание на рессоры, которые в крупногабаритных машинах быстро изнашиваются: боковые и опорные части пластин стираются, так как скользят относительно друг друга. Чтобы предотвратить такой износ, рессоры покрывают слоем твердого сплава до 4 мм, но и при таких условиях деталь приходит в негодность.

Рессоры сильно портятся в месте, где происходит контакт с опорой. Когда износ достиг 10 мм, тогда 2 основные пластины делают разворот на 18 градусов. При последующем износе пластины или рессоры необходимо заменить.

Один из сложных элементов в подвеске КамАЗа – это гидравлический амортизатор. Необходимо минимум 1 раз в год менять масло. Если амортизатор приходит в негодность, дешевле его заменить, нежели отремонтировать.

Устройство подвесок автомобиля КамАЗ

Подвеска пред­ставляет собой совокупность направляю­щих устройств и упругих элементов, связы­вающих колеса с рамой; служит для обес­печения устойчивости и плавного хода автомобиля, так как смягчает восприни­маемые колесами удары от неровностей дороги, также предназначена для передачи всех сил и моментов, действующих меж­ду колесами и рамой автомобиля.

Передняя подвеска автомобилей КамАЗ рессорная, зависимая, у которой перемещение одного колеса, вызванное не­ровностями дороги, передается другому колесу; выполнена на листовых рессо­рах.

Упругим элементом подвески яв­ляется рессора. Она не только смягчает толчки, воспринимаемые колесами автомо­биля от неровностей дороги, но и выпол­няет роль направляющего устройства к переднему мосту, передает силы тяги и тормозные силы от колес раме автомобиля.

Рессоры собраны из выгнутых стальные листов разной длины (чем выше располо­жен лист, тем он длиннее). Лист, имеющий наибольшую длину, называют коренным.

Передний мост подвешен к лонжеро­нам рамы на двух рессорах с помощью кронштейнов 5 и 13 (рис.).

Передний конец рессоры с помощью ушка 1 и паль­ца 7 соединен с кронштейном 5 рамы. Отъемное ушко 1 прикреплено к коренному листу рессоры болтом 2 и накладкой 22. которая закреплена на ушке двумя болта­ми 21. В ушко запрессована втулка 3.

Палец 7, соединяющий ушко с кронштей­ном, зафиксирован двумя болтами 6.

Смаз­ка пальцев производится через пресс-мас­ленку 4.

Задний конец рессоры скользя­щий и через наклепанную на коренной лист накладку 12 опирается на сменный сухарь 14, расположенный на кронштейне.

Для предохранения от изнашивания стенок кронштейна 13 на пальцах 16 сухарей установлены вкладыши 15, стянутые бол­том 17 через распорную втулку 18.

Рессора набрана из 15 листов.

Корен­ной лист рессоры прямоугольного сечения, а остальные — Т- образного. Это позволяет уменьшить массу рессоры при сохранении ее характеристик.

В средней части рессоры установлена накладка 9, через которую рессора двумя стремянками 11 крепится к переднему мо­сту. Накладка имеет выштамповку, кото­рая входит в углубление первого листа.

Каждый лист рессоры своим выступом вхо­дит в углубление нижележащего листа, причем выступ последнего листа входит в соответствующее углубление кронштейна амортизатора 8, зафиксированного, в свою очередь, на балке переднего моста.

От бокового смещения листы рессоры допол­нительно удерживаются хомутами 19.

Дополнительным упругим элементом передней подвески является резиновый бу­фер 10, закрепленный болтом на лонжеро­не рамы. Он ограничивает ход подвески и повышает долговечность рессоры.

При от­сутствии буфера долговечность рессоры снижается в три раза. В передней подвеске автомобилей повышенной проходимости с колесной формулой 6X6 применено по два буфера на каждую рессору.

Для предохранения от изнашивания стенок кронштейна 13 на пальцах 16 сухарей и установлены вкладыши 15, стянутые бол­том 17 через распорную втулку 18.

Рессора набрана из 15 листов. Корен­ной лист рессоры прямоугольного сечения, а остальные — Т-образного. Это позволяет уменьшить массу рессоры при сохранении ее характеристик.

В средней части рессоры установлена накладка 9, через которую рессора двумя стремянками 11 крепится к переднему мо­сту. Накладка имеет выштамповку, кото­рая входит в углубление первого листа.

Каждый лист рессоры своим выступом вхо­дит в углубление нижележащего листа, причем выступ последнего листа входит в соответствующее углубление кронштейна амортизатора 8, зафиксированного, в свою очередь, на балке переднего моста.

От бокового смещения листы рессоры допол­нительно удерживаются хомутами 19.

Дополнительным упругим элементом передней подвески является резиновый бу­фер 10, закрепленный болтом на лонжеро­не рамы. Он ограничивает ход подвески и повышает долговечность рессоры.

При от­сутствии буфера долговечность рессоры снижается в три раза. В передней подвеске автомобилей повышенной проходимости с колесной формулой 6X6 применено по два буфера на каждую рессору.

Колебания рессоры затухают медлен­но, так как гасятся трением между ее ли­стами.

Для более быстрого гашения коле­баний и повышения долговечности рессор в передней подвеске установлены аморти­заторы.

Принцип действия амортизаторов заключается в том, что в результате отно­сительных перемещений рамы и неподрессоренных частей автомобиля жидкость перегоняется из одной полости амортиза­тора в другую через небольшие проходные сечения, поглощая энергию колебательных движений. Амортизаторы заполняют спе­циальной жидкостью, вязкость которой ма­ло изменяется в зависимости от температу­ры окружающей среды.

Колебательное движение рамы можно представить состоящим из двух перемеще­ний: хода сжатия рессоры, когда рама и мост сближаются, и хода отбоя, когда рама и мост расходятся.

Амортизатор двустороннего действия поглощает энергию колебаний как при от­бое, так и при сжатии.

Сопротивление, создаваемое амортизатором, при сжатии примерно в три раза меньше сопротивле­ние при отбое, так как амортизатор должен гасить в основном свободные колебания подвески при ходе отбоя и не увеличивать жесткость рессор при этом.

Поршень 14, закрепленный на штоке 19 гайкой, перемещается в рабо­чем цилиндре 18, заполненном амортизаторной жидкостью.

В поршне имеются два ряда сквозных отверстий, равномерно рас­положенных по двум окружностям с разны­ми диаметрами.

Отверстия, расположен­ные по большей окружности, закрыты свер­ху тарелкой перепускного клапана 5, под­жатой конической пружиной. Отверстия, находящиеся на меньшей окружности, перекрываются снизу дисками клапана 7 отбоя, поджимаемыми цилиндрической пружиной 8.

Шток 19 перемещается в направляю­щей 20. Уплотнение штока осуществляется сальником 21, резиновым сальником 3, вой­лочными сальниками 24.

Сальник 3 поме­щен в корпусе (обойме) 23 и поджимается через шайбу конической пружиной 22. Вой­лочные сальники установлены для защиты сальника 3 от грязи и пыли.

Для облегчения работы сальника 3 и повышения его надежности в направляю­щей имеются отверстия А, через которые сливается в резервуар жидкость, просочив­шаяся через зазор между штоком и напра­вляющей, вследствие чего снижается дав­ление жидкости на сальник.

Уплотнение резервуара осуществляет­ся сальником 4, а поверхность штока при его выходе из цилиндра защищается от повреждений кожухом.

Сальник штока и корпус поджимаются гайкой 2 резервуара.

В нижней части цилиндра расположен клапан сжатия, состоящий из корпуса, тарельчатого перепускного клапана 9, под­жимаемого конической пружиной, диско­вых клапанов 10 сжатия, поджимаемых цилиндрической пружиной.

В корпусе кла­пана имеются отверстия 13, расположен­ные по окружностям с разным диаметром.

Наибольшее сопротивление амортиза­тор оказывает при растяжении (ход от­боя), когда подрессоренная часть автомо­биля удаляется от неподрессоренной его части.

При растяжении жидкость, находя­щаяся над поршнем амортизатора, испы­тывает сжатие. Перепускной клапан 5 за­крывается, а жидкость через внутренние отверстия 15 в поршне поступает к клапа­ну 7 отбоя.

Вследствие усилия цилиндрической пружины создается определенное сопротивление амортизатора. В то же вре­мя перепускной клапан 9 открыт и свобод­но пропускает через отверстия 13 из поло­сти резервуара в полость рабочего цилин­дра часть жидкости, равную объему той части штока 19, которая в данный момент выводится из рабочего цилиндра.

При сжатии рессоры поршень аморти­затора движется вниз, перепускной кла­пан 5 открывается и жидкость свободно перетекает через наружный ряд отвер­стий 6 в надпоршневое пространство. При этом жидкость в объеме, равном вводимой части штока, вытесняется в резервуар че­рез внутренние отверстия в корпусе, пред­варительно преодолев сопротивление пружины 11 клапана 10 сжатия.

Перепускной клапан 9 закрыт под давлением жидкости, а усилие пружины 11 создает необходимое сопротивление для перетекания жидкости в период хода сжатия.

При движении автомобиля по дороге с небольшими препятствиями амплитуда колебаний подвески незначительна, а со­противление, создаваемое амортизатором, невелико.

В этом случае жидкость перете­кает через калиброванные отверстия в дроссельных дисках клапанов отбоя и сжа­тия.

На неровной дороге амплитуда коле­баний подвески возрастает, при этом амортизатор должен оказывать большее сопротивление, чтобы предотвратить рас­качивание автомобиля.

Вследствие увели­чения скорости хода поршня происходит повышение давления жидкости и, следо­вательно, усилия, развиваемого амортиза­тором. Как при плавном, так и при резком ходах сжатия и отбоя энергия удара погло­щается амортизатором, что приводит к быстрому гашению колебаний подвески.

Передняя подвеска автомобилей КамАЗ-53212 имеет также стабилизатор поперечной устойчивости, который увели­чивает угловую жесткость подвески, уменьшая угол крена подрессоренной ча­сти автомобиля, и повышает устойчивость автомобиля при движении.

Штанга 7 (рис. 3.) стабилизатора в средней части закреплена на балке перед­ней оси в резиновых подшипниках с помо­щью обойм, накладок и стремянок.

Штан­га стойками 2 шарнирно соединена с кронштейнами, установленными на лонжеронах рамы. С кронштейнами рамы стойки также соединены шарнирно.

При одновременном подъеме колес и наезде на неровность дороги штанга сво­бодно поворачивается в обоймах и стаби­лизатор не работает.

При боковом крене рамы автомобиля стойки сдвигаются одна относительно другой в вертикальной пло­скости и штанга, закручиваясь, препятст­вует наклону рамы относительно дороги.

ПОДВЕСКА

Рис. 201. Подвески автомобилей КамАЗ

Подвеска автомобиля воспринимает основные динамические нагрузки от воздействия неровностей дороги. Для обеспечения большей плавности хода и для гашения колебаний автомобиля в его передней подвеске установлены гидравлические амортизаторы двухстороннего действия.

Автомобили КАМАЗ различных моделей и комп­лектаций имеют подвески переднюю и заднюю раз­личающиеся: применяемыми рессорами в зависимо­сти от нагрузки; для передних подвесок –наличием стабилизатора поперечной устойчивости; амортиза­торами и кронштейнами крепления амортизаторов; дополнительными буферами и их конструкцией; стре­мянками и элементами крепления. Особенности наи­более применяемых подвесок даны в таблице. Пере­дняя и задняя подвески представлены на рисунке 201.

Подвеска передняя автомобилей (рис.202) состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, ра­ботающих совместно с двумя телескопическими амор­тизаторами и двумя полыми резиновыми буфе­рами сжатия. В средней части рессоры прикреплены двумя стремянками 7 к площадке балки передней оси. Между рессорами и балкой установлены крон­штейны 10 амортизаторов 11.

Передние концы рессор с помощью отъемных ушков 23 и пальцев 21 прикреплены к кронштейнам 20. Втулки 22 отъемных ушков изготовлены из анти­фрикционного ковкого чугуна, повышающего изно­состойкость соединений с пальцами рессор. Задние концы передних рессор скользящие и опираются на сменные защитные сухари 15 и боковые вкладыши 19.

Коренной лист рессоры прямоугольного сечения, а остальные листы Т-образного сечения. Всего 15 лис­тов. На скользящем конце коренного листа заклепка ми закреплена накладка 16, предохраняющая его от износа. Пальцы рессор смазываются через масленку.

Амортизаторы передней подвески соединены с рамой автомобиля и передней осью при помощи пальцев и резиновых втулок. Втулки компенсируют перекосы и смягчают ударные нагрузки, передаваемые от оси автомобиля на раму. С обоих торцов резино­вых втулок установлены шайбы.

При движении автомобиля по дороге с небольшими препятствиями амплитуда колебаний подвески незна чительна и сопротивление, создаваемое амортизатора­ми, невелико. На неровной дороге амплитуда колеба­ний подвески

возрастает, при этом амортизатор ока­зывает большое сопротивление, предотвращая раска­чивание автомобиля и поглощая энергию как при плавном, так и при резком сжатии и отдаче рессор.

Для ограничения хода передней подвески служат резиновые полые буферы 6, закрепленные на лонже­ронах рамы.

Подвеска передняя автомобилей КамАЗ-53212, КамАЗ-65115, КамАЗ-53228, КамАЗ-53229 и Ка-мАЗ-54112 имеет стабилизатор поперечной устойчи­вости, который увеличивает угловую жесткость под­вески, уменьшая угол крена подрессорной части автомобиля при действии на автомобиль попереч­ной (боковой) силы, повышает устойчивость движе­ния автомобиля.

Штанга стабилизатора в средней части закреплена на балке передней оси в резиновых подушках с помощью обойм, накладок и стремянок. Штанга стабилизатора стойками шарнирно соединена с крон­штейнами, установленными на левом и правом лон­жеронах рамы. Соединение стоек с кронштейнами рамы аналогично креплению амортизатора.

Амортизатор (рис. 203) верхней пружиной при­креплен к кронштейну на раме, а нижней — к нижнему кронштейну амортизатора. Принцип дейст­вия гидравлических амортизаторов заключается в следующем. При относительных перемещениях под-рессорных и неподрессорных частей автомобиля имеющаяся в амортизаторе жидкость, перетекая из одной его полости в другую через небольшие отвер­стия, оказывает сопротивление вертикальному пе­ремещению штока и гасит колебания рессор.

Задняя подвеска — балансирная, на двух полуэл­липтических рессорах, с реактивными штангами с резинометаллическими шарнирами( см.рис. 299). Концы рессор скользящие по опорам, приваренным к балкам мостов. Ось балансира выполнена цельной, без стяжки. Пальцы реактивной штанги азотирова­ны, опоры рессор усилены. Рессоры в средней части прикреплены стремянками 7 к башмаку 19 рессоры. Концы рессор установлены в опорах 11. При проги бе рессор концы их скользят в опорах. При ходе мостов вниз рессоры удерживаются в опорах пальца­ми 8, зафиксированными от осевых перемещений шплинтами и шайбами. Для ограничения хода мос­тов вверх и смягчения их ударов о раму на лонжеро­нах установлены буферы 1.

Толкающие усилия и реактивные моменты пере­даются на раму шестью реактивными штангами 4. Шарниры реактивных штанг самоподвижные.

Балансирное устройство автомобилей КамАЗ-5320, КамАЗ-55102 и КамАЗ-5410 состоит из двух осей 31, запрессованных в кронштейны 33, и башмаков 19 с запрессованными в них втулками 25 из антифрикцион­ного материала. Кронштейны балансирного устройства соединены стяжкой 34 и закреплены шпильками на кронштейнах задней подвески, которые в свою очередь крепятся болтами к лонжеронам рамы. В крышке 23 имеется отверстие с пробкой для заливки масла.

Для предотвращения вытекания смазки в баш­маках установлены резиновые армированные ман­жеты, а для защиты уплотнений от грязи — уплотни-тельные кольца. Башмаки 19 закреплены на осях разрезными гайками, стянутыми болтами 24.

Подвеска задняя автомобилей КамАЗ-53212, Ка-мАЗ-55111 и КамАЗ-54112 (рис. 208), в отличие от задней подвески, изображенной на рис. 167, имеет балансирное устройство с одной осью, за­прессованной в кронштейн оси балансира и выпол­няющей роль стяжки. Опоры рессоры и нижние реактивные рычаги для улучшения ремонтоспособ-ности выполнены съемными. Опоры зафиксированы от перемещения установочными пластинами. Для ограничения хода мостов вниз на опорах рессор установлены ограничители качания мостов.