Устройство

1. Устройство рамы

К ходовой части автомобиля относится рама, оси, детали узлов подвески, колёса и шины.

Рама (рис.1) представляет собой несущую систему балочной конструкции и изготовлена из двух продольных и нескольких поперечных балок. На ней закреплены все основные агрегаты и узлы. Балки корытообразного сечения штампуют из стали. Продольные балки в средней, наиболее нагруженной части имеют большее сечение. Продольные и поперечные балки соединены заклёпками, а для увеличения жёсткости рамы установлены косынки и угольники. Для крепления узлов и агрегатов на раме имеются кронштейны, к которым крепятся крылья, подножки, топливный бак, рессоры, передний буфер, буксирные крюки и буксирное приспособление сзади.

2. Устройство передней оси

На грузовых автомобилях передняя ось изготовлена в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами (рис.2). На концах оси к проушинам шкворнями закреплены шарнирно-поворотные цапфы. Шкворень закреплён в проушинах оси неподвижно коническим стопорным штифтом с гайкой. Поворотные цапфы имеют по две проушины с бронзовыми втулками и свободно поворачиваются на шкворне. Для облегчения поворота цапфы между её проушиной и концом оси установлен опорный подшипник.

На оси цапф на двух конических роликовых подшипниках установлена ступица колеса.

Шкворни поворотных цапф имеют продольный и поперечный наклон, благодаря чему облегчается управление автомобилем, так как при движении колёса стремятся занять такое положение, которое соответствует движению по прямой.

Для разгрузки наружного подшипника ступицы переднего колеса, уменьшения толчков колёс, передаваемых на рулевой механизм, оси цапф наклонены концами вниз (развал колёс 10) (рис.3, а).

Колёса автомобиля при движении по прямой должны катиться параллельно друг другу. Наличие хотя бы незначительных люфтов в сочленениях рулевых тяг, в подшипниках ступиц колёс и во втулках шкворней приводит к повороту каждого колеса на некоторый угол (правого - направо и левого - налево). Это вызывает проскальзывание покрышек и резкое увеличение их износа. Чтобы не допустить проскальзывания колёс при движении, их устанавливают с некоторым схождением, т. е. расстояние Б между ободами колёс спереди должно быть меньше, чем расстояние А сзади оси (рис.3, в). Величина схождения колёс (А - Б) приведена в таблице 1.

Таблица 1

Автомобиль	Величина схождения колёс, мм.	Способ регулировки схождения колёс
ЗИЛ - 130	2,0…5,0	Изменение длины поперечной рулевой тяги
ГАЗ - 53А	0,0…3,0	Изменение длины поперечной рулевой тяги
КамАЗ	2,0…5,0	Изменение длины поперечной рулевой тяги

Развал колёс и угол наклона шкворней (рис.3, б) на грузовых автомобилях не регулируются. Углы поворота передних колёс автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.

3. Устройство задней оси

Задней осью у автомобилей служит картер главной передачи с кожухами полуосей. Картер заднего моста в автомобиле ЗИЛ - 130 отлит из ковкого чугуна, а у ГАЗ - 53А - выштампован из стали. В автомобиле КамАЗ картеры среднего и заднего мостов сварены из стальных штампованных кожухов, к которым приварены крышки картеров, фланцы для крепления главных передач и суппортов тормозных механизмов, цапфы ступиц колёс, кронштейны для крепления реактивных штанг и опоры рессор.

Ступицы передних колёс рассматриваемых автомобилей установлены на двух конических роликовых подшипниках (рис.4, а) и крепятся гайкой, которая затем шплинтуется или стопорится и закрывается колпаком.

Ступицы задних колёс устанавливают на двух роликовых конических подшипниках и крепятся гайкой, которая стопорится и удерживается контрогайкой (рис.4, б).

На ступице колёс автомобилей КамАЗ имеются пять спиц, равномерно расположенных по окружности. Концы спиц заканчиваются коническими опорами, предназначенными для посадки конической поверхности обода колеса.

4. Устройство автомобильной подвески

Передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор, работающих совместно с двумя телескопическими амортизаторами. Задняя подвеска автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А состоит из двух продольных полуэллиптических рессор с дополнительными рессорами.

Рессоры служат для смягчения толчков при наезде на различные неровности дороги. На грузовые автомобили устанавливают листовые рессоры, которые состоят из пакета упругих стальных полос различной длины (рис. 5). На передних концах рессор автомобиля ЗИЛ - 130 прикреплены съёмные подушки, которыми рессоры закреплены к раме с помощью пальцев. Задние концы рессор опираются на съёмную подушку и при изменении длины скользят по ней (рис5, в).

Рессоры автомобиля ГАЗ - 53А (рис5, б) закреплены к раме кронштейнами с резиновыми подушками. Концы рессор с подушками зажаты в кронштейнах рамы. Удлинение рессор при их прогибе происходит за счёт задних концов, так как передние концы рессор упираются в дополнительные резиновые подушки. Рессоры прикреплены к кожухам ведущих мостов или к оси стремянками. Листы в рессорах автомобиля ГАЗ - 53А крепятся и центрируются стяжными болтами, а чтобы не происходило бокового смещения, листы закреплены хомутиками.

У автомобилей ЗИЛ - 130 и КамАЗ вместо стяжного болта в листах рессор выштампованы продольные выступы и углубления, которые препятствуют смещению листов рессор во время работы.

Кроме основных задних рессор, на автомобилях ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А установлены дополнительные рессоры (рис. 5, в), которые закреплены вместе с основной рессорой стремянками, а концы находятся против полок опорных кронштейнов. В разгруженном автомобиле дополнительные рессоры не работают, а при нагрузке, упираясь концами в кронштейны, несут нагрузку вместе с основными рессорами. В листовой рессоре между её отдельными листами возникает трение. Чтобы уменьшить величину этого трения, поверхность листов рессор смазывают графитной мазью. Пальцы рессор смазывают смазкой УС - 1 только в том случае, если втулки металлические. Резиновые втулки не смазывают.

Задняя подвеска автомобиля КамАЗ (рис.6) балансирная на двух продольных полуэллиптических рессорах. Каждая рессора средней частью прикреплена стремянками к опоре оси балансирного устройства. Концы рессор входят в отверстия опор, приваренных к балкам мостов, что даёт возможность при прогибе рессор скользить их концом по опорам.

Толкающие усилия и реактивные моменты передаются на раму шестью реактивными штангами.

Балансирное устройство состоит из двух осей с кронштейнами и башмаков с запрессованными в них втулками из антифрикционных сплавов. Шарниры реактивных штанг самоподжимные, состоящие из шаровых пальцев, внутренних и наружных вкладышей и поджимающих их пружин. Все сочленения уплотнены самоподжимными сальниками и уплотнительными манжетами, чем предохраняются от попадания грязи.

5. Устройство амортизаторов

Толчки, воспринимаемые рессорами, вызывают колебания автомобиля, которые продолжаются некоторое время после наезда на препятствие. Гашение колебаний осуществляют амортизаторы. На автомобилях применяют жидкостные амортизаторы, работа которых основана на сопротивлении перекачиванию жидкости из одной полости в другую через узкие каналы. Применяемые амортизаторы телескопические, двустороннего действия, оказывающие сопротивление при сжатии и отдаче рессор.

Телескопический амортизатор (рис.7, а) состоит из цилиндра, штока с поршнем, цилиндрического кожуха (резервуара) и клапанов. В нижней части цилиндра помещены впускной клапан и клапан сжатия с пружиной. В цилиндре находится поршень со штоком. Шток в верхней части имеет проушину, которой соединён с кронштейном рамы (рис.7, б). В поршне размещены перепускной клапан и клапан отдачи с пружиной. Сверху цилиндр имеет гайку и сальники резервуара и штока.

При прогибе рессоры происходит сжатие, поршень перемещается вниз и жидкость через перепускной клапан перетекает в полость над поршнем. Так как в полости над поршнем помещён шток, занимающий определённый объём, и вся жидкость поместиться не может, то часть жидкости из полости под поршнем, преодолевая сопротивление пружины, откроет клапан сжатия и перетечёт в полость между кожухом и стенкой цилиндра. Сопротивление перетеканию жидкости, создаваемое клапанами и каналами, обеспечивает необходимое сопротивление амортизатора при сжатии.

При отдаче рессоры амортизатор растягивается, и в полости над поршнем создаётся давление, под действием которого перепускной клапан закрывается и в поршне открывается клапан отдачи. Жидкость через отверстие в поршне и клапан отдачи поступает в полость под поршнем. Кроме того, часть жидкости через впускной клапан поступает из резервуара в ту же полость. Сопротивление перетеканию жидкости при отдаче рессоры больше чем при сжатии.

Для заполнения амортизатора применяют масло веретённое АУ или смесь из 50% трансформаторного масла и 50% турбинного масла (ЗИЛ - 130), или амортизаторную жидкость АЖ - 12Т (ГАЗ - 53А, КамАЗ).

6. Устройство колёс

Колёса автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А (рис.8, а) состоят из диска и обода. Колёса автомобиля КамАЗ бездисковые (рис.8, б). Обод колёс у грузовых автомобилей плоский, имеет два бортовых кольца (рис.8, а). Съёмное бортовое кольцо неразрезанное и закреплено на ободе разрезным замочным кольцом.

На дисках колёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки колёс также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиями на дисках обеспечивается точная установка колёс (рис.9).

У грузовых автомобилей на заднюю ось с каждой стороны устанавливают по два колеса. Внутренние колёса закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а наружные колёса - гайками с конусом. Для предотвращения самоотвёртывания гаек при ускорении и торможении автомобиля гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны - правую.

Колёса автомобиля КамАЗ устанавливают на конических поверхностях ступиц колёс и крепят прижимами. Для установки колеса на ступице внутренняя поверхность обода имеет конус. Между ободьями сдвоенных задних колёс установлено проставочное кольцо. Все шпильки колёс автомобиля КамАЗ имеют правую резьбу.

Запасное колесо автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А устанавливают на откидном кронштейне на раме под передней частью грузовой платформы.

На автомобилях КамАЗ запасное колесо устанавливают за кабиной в специальном держателе с устройством для механического подъёма и опускания.

7. Автомобильные шины

Рессоры и амортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягчении ударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчение ударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха в шинах и их упругости.

Пневматическая шина состоит (рис. 10) из покрышки, камеры и ободной ленты. Главной и наиболее сложной частью шины является покрышка, которая защищает камеру от повреждения и обеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущими на изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из очень прочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка).

Покрышка (рис.11) состоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой и бортовой частей. Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) с резиновыми прослойками между ними. В покрышках диагонального построения нити корда расположены под углом друг к другу. Вдоль окружности по беговой части проложен протекторный слой из прочной износостойкой резины. Для хорошего зацепления колёс с дорогой по поверхности протектора сделаны углубления, образующие протекторный рисунок. Форма рисунка определяется условиями работы автомобиля. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком, а для плохих дорог и бездорожья - с крупным направленным рисунком.

При установке колеса, шина которого имеет направленный рисунок протектора, необходимо следить, чтобы стрелка на боковине покрышки соответствовала направлению вращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой и уменьшение износа покрышки.

Между каркасом и протекторным слоем размещён подушечный слой, состоящий из разреженного корда и эластичной прочной резины. Подушечный слой служит для обеспечения хорошей связи каркаса с протектором.

В бортах каркаса заделаны сердечники, изготовленные из проволочного, тросового кольца и резиновой ткани, образующей крыло. Крыло покрышки не допускает растягивания бортов. По бокам покрышки нанесён слой резины, защищающий каркас от повреждения и попадания влаги.

В покрышках типа РС (рис. 12) нити корда расположены по кратчайшему расстоянию между бортами; это расположение называется радиальным. При таком расположении нити в смежных слоях не перекрещиваются, нагрузка от внутреннего давления на нити уменьшается по сравнению с обычными шинами вдвое, уменьшается также их нагрев. Для увеличения прочности шин типа Р подушечный слой изготовляют из трёх-шести слоёв малорастяжимого металлического или вискозного корда, нити которого расположены вдоль окружности.

Камера изготовлена в виде кольцевого эластичного резинового рукава. Для наполнения камеры воздухом и удаления его в случае необходимости, камера имеет вентиль, который состоит из корпуса, золотника и колпачка (рис. 13). Корпус вентиля сделан из латуни в виде трубки с фланцем и закреплён в камере при помощи специальных шайбы и гайки.

Золотник - это клапан, пропускающий воздух только внутрь камеры; состоит он из ниппеля, клапана с резиновым кольцом, стержня и пружины. Золотник ввёрнут внутрь корпуса вентиля и сверху закрыт колпачком.

Ободную ленту применяют в основном в шинах грузовых автомобилей, изготовляют её из резины. Она имеет фигурную форму и служит для защиты камеры от повреждения ободом.

На каждом автомобиле устанавливают шины определенного размера. Размер шин (рис. 14) определяется по диаметру профиля, внутреннему диаметру, соответствующему диаметру обода колеса, и внешнему диаметру шины. При маркировке шин вначале обозначается размер профиля, а затем через тире - внутренний диаметр. Эти размеры могут быть даны в дюймах (например, 8,25-20) или в миллиметрах (например, 260-508). Кроме размера шин, на покрышке поставлено клеймо с указанием завода, выпустившего шину, года и месяца выпуска, номера. Например, ДIII 790079384, где Д - Днепропетровский завод, III - март, 79 - год выпуска и затем номер покрышки. На морозостойких шинах наносится надпись "север", у шин, предназначенных к шипованию - Ш, на покрышках с радиальным расположением корда - Р.

Причины, вызывающие преждевременный износ шин. Подбирая новые шины для установки на автомобиль, необходимо следить, чтобы покрышки имели одинаковый рисунок протектора. Покрышки, бывшие в употреблении, нужно подбирать по рисунку протектора и по степени износа. Износ шин неодинаков, задние шины изнашиваются быстрее, чем передние, а левые меньше, чем правые. Чтобы износ шин был равномерным, их необходимо периодически, через каждые 5000-6000 км, переставлять, согласно схеме (рис. 15).

При конструировании и подборе шин для каждой модели автомобиля установлены нормы давления воздуха в шинах (табл. 2).

Таблица 2

Автомобиль	Размер шин	Допускаемая нагрузка, кг.	Давление воздуха в шине, МПа
			Передние колёса	Средние колёса	Задние колёса
ЗИЛ-130 ГАЗ-53А*   КамАЗ	260-508 Р 240-508 (8,25-20) 260-508Р	2030 1500 1500 2250	0,47 0,28   0,73	Нет Нет   0,43	0,65 0,43   0,43

При установке шин типа "Р" давление в передних и задних шинах равно соответственно 0,45 и 0,58 МПа.

Допускается отклонение от норм давления в небольших пределах: для грузовых автомобилей ±0,02 МПа. Отклонения в сторону уменьшения или увеличения давления больше допустимого сокращает срок службы шин.

Увеличение давления воздуха приводит к перегрузке нитей каркаса и их разрушению, протектор при этом изнашивается неравномерно. Особенно опасно уменьшение давления. Так, например, уменьшение давления на 25% сокращает срок службы шины на 50%. Особенно недопустима езда на спущенных шинах даже на незначительное расстояние, так как может полностью разрушиться покрышка. Перед выездом из гаража и в пути нужно следить за давлением воздуха в шинах. Давление воздуха необходимо проверять только при помощи манометра. Проверка давления "на глаз" не разрешается. Воздух в шины накачивают при помощи стационарной компрессорной установки - компрессора, установленного на автомобиле, или ручного насоса.

На каждом автомобиле шины рассчитаны на определённую нагрузку. Увеличение нагрузки приводит к увеличению прогиба шины, вследствие этого при работе шины происходит перегрев, расслаивание каркаса и отслаивание протектора. Перегруженная шина при наезде на различные предметы легко разрушается. Перегрузка шин может произойти от перевозки груза, превышающего норму нагрузки на автомобиль, неправильного размещения груза в кузове (смещение груза на одну сторону или назад), езды на одной шине при спаренных шинах, использование шин неодинакового диаметра и др.

Состояние шин и их монтаж. Эксплуатация покрышек, имеющих пробоины и другие механические повреждения, приводит к попаданию влаги в каркас и его загниванию. Такую покрышку нельзя отремонтировать. Покрышки, имеющие даже незначительные механические повреждения, необходимо сдавать в ремонт.

Собирая машину, необходимо внимательно проверить покрышку изнутри, удалить песок и другие предметы. Покрышка внутри должна быть чистой и сухой. Перед сборкой необходимо покрышку изнутри припудрить тальком. Камеру перед укладкой в покрышку нужно проверить. Обод колеса должен быть ровным, без вмятин, поверхность чистой, без ржавчины и окрашенной.

При вращении колеса возникают большие центробежные силы. Если масса колеса по окружности будет неодинакова, то появляется биение и покрышка постепенно разрушается. На автомобилях ЗИЛ-130 и КамАЗ для балансирования колёс имеются грузики, которые можно перемещать по окружности обода.

Мастерство вождения автомобиля, правильный выбор режима работы шин в различных условиях могут значительно увеличить их пробег. Езда с большой скоростью на поворотах и по плохим дорогам, резкое торможение и трогание автомобиля, пробуксовывание колёс, езда по трамвайным рельсам и вплотную к бровке тротуара вызывают порчу и быстрый износ шины. Во время работы и при постановке автомобиля в гараж нужно избегать наезда на разлитые нефтепродукты, так как они разрушают резину. При постановке автомобиля на стоянку на длительное время шины необходимо разгрузить, устанавливая автомобиль на козлы.

Норма пробега шин и учёт их работы. Срок службы автомобильных шин учитывают по их пробегу. Пробег шин зависит от условий эксплуатации и ухода за ними. Заводами, выпускающими шины, установлены нормы гарантийного пробега в зависимости от их пробега. Для большинства диагональных шин грузовых автомобилей норма пробега составляет 50 000 км.

На автотранспортных предприятиях на каждую автомобильную шину заводят карточку, в которой указывают размер, сорт и заводской номер шины, марку и номер автомобиля, за которым закреплены шины, фамилию водителя, дату установки шины на автомобиль и показания спидометра в километрах на день установки. За каждый истекший месяц в карточку записывают пробег шины нарастающим итогом.

Снимая шину с автомобиля, необходимо отметить в карточке дату, показания спидометра, причину снятия и характер повреждения или дефекта. При сдаче покрышки в ремонт необходимо указать дату и куда сдана покрышка. При получении из ремонта нужно отметить в карточке дату приёма, вид ремонта и его стоимость. Ремонт мелких повреждений шин производят на автотранспортном предприятии, а восстановление изношенного протектора выполняют на шиноремонтных заводах. Ремонт шин методом наложения нового протектора подразделяют на две группы. К первой группе относятся шины, не имеющие сквозных повреждений (за исключением проколов), ко второй группе - имеющие одно сквозное повреждение каркаса размером не более 100 мм для шин грузовых автомобилей.

Запасное колесо с шиной должно быть исправным, накачанным воздухом и закреплённым на кронштейне. Запасные камеры пересыпают тальком, сворачивают в рулоны и укладывают в холщовые мешки.

Эксплуатация автомобиля в условиях бездорожья требует применения дополнительных средств повышения проходимости, к которым относятся звеньевые и траковые цепи противоскольжения, металлические колейные сетки и др. наиболее распространённым средством являются цепи противоскольжения. Цепи должны быть хорошо натянуты и закреплены. Нельзя ездить с цепями противоскольжения по дорогам с твёрдым покрытием, так как от этого портятся покрышки и цепи.

Монтаж и демонтаж шин. Перед установкой шины на обод колеса грузового автомобиля в покрышку вкладывают камеру и ободную ленту. Собранную шину надевают на обод колеса, в паз обода вставляют вентиль. Приподняв шину со стороны вентиля, надевают её противоположную сторону на обод, устанавливают бортовое кольцо, а затем замочное, вдавливают его в канавку до полной посадки. Смонтированные колёса помещают в защитное ограждение и накачивают воздухом до давления 0,06…0,15 МПа. После этого борт покрышки расправляют ударами деревянного молотка по наружному краю замочного кольца. Борт шины должен полностью сесть на полки обода и кольца, после чего давление доводят до нормы. При демонтаже шины необходимо полностью выпустить воздух из неё, а затем, пользуясь монтажными лопатками, снять замочное и бортовое кольцо приёмами, показанными на рисунке 16.