Грузовые автомобили. Колеса

Трудно найти в настоящее время человека, который бы не представлял, что обозначает слово «машина». Слово и понятие настолько прочно вошли в наш лексикон, что многие не задумываются над тем, какой глубокий смысл заложен в нем.
В политехническом словаре дается определение слова машина: « машина - это механизм, совершающий какую - нибудь полезную работу с преобразованием одного вида энергии в другой».
Технический прогресс не стоит на месте, появляются все новые и новые машины. Но они не появляются на пустом месте. За каждым новым изобретением стоит богатый опыт прошлого, обобщаются достижения настоящего времени.
Еще совсем недавно было то время, когда всякое другое передвижение человека, кроме своих ног и использования животных, считалось противоестественным исправлением «божественного промысла», «улучшением творения творца» и воспринималось как грех.
Так изобретатель трехколесной паровой тележки Ульям Мердок еле спасся от побоев и увечий своих соотечественников, пришедших в ярость, при виде мчащайся тележки с паровым двигателем.
Но его опыт не пропал даром, уже в 1763 году французский инженер Каньо придумал первую паровую тележку. А в 1803 был изобретен первый паровоз шотландским инженером Ричардом Тревиком. В начале 1814 года появились паровозы Джорджа Стефенсона и вызвали при испытаниях бурю восторгов и изумления. Паровоз Джорджа Стефенсона в 1829 году был признал лучшим.
С тех пор прошло не так много времени и по улицам наших городов и сел едут автомобили различных марок, мощностей и форм.
Изобретение колеса
Современные автомобили в том виде, в котором мы привыкли их видеть, сконструированы несколько десятков лет назад, история их изобретения насчитывает несколько сотен лет, а история изобретения колесных повозок несколько тысячелетий.
А до этого прошли годы, века, столетия и тысячелетия, пока 4 тыс. лет до нашей эры человек не изобрел колесо. Это самое замечательное изобретение в истории человечества. Мельница, гончарный круг - все великие изобретения человечества. По прошествии стольких лет трудно судить и говорить, что же повлияло на процесс изобретения, однако по результатам археологических раскопок, можно с уверенностью сказать, что первое колесо было изобретено в Древнем Востоке и изготавливалось из дерева и камня и представляло собой диск, вращающийся на оси. Обод со спицами появился значительно позже. Однако с уверенностью можно сказать, что изобретение колеса повлияло на историю человечества и дало толчок научно - техническому прогрессу, оказало огромное влияние на развитие средств транспортировки и передвижения.
Считается, что прообразом колеса являлись катки, которые подкладывались под тяжелые стволы деревьев, под камни, лодки и другие тяжелые предметы, которые надо было переместить с одного места на другое. Возможно тогда же проводились первые опыты над свойствами вращающихся тел. Было замечено, если каток внутри более тонкий, чем по краям, вращение предмета более равномерное. И люди уже сознательно обжигали каток и счесывали, чтобы средняя часть стала тоньше.
В ходе дальнейшего усовершенствования остались только два валика по бокам и ось, соединяющая их. Устройство было названо «скатом». Позднее валики стали изготавливать отдельно и жестко соединять их между собой осью. Так появилось первое колесо и первая повозка.
Крупным изобретением было изобретение ступицы, при которой колесо насаживалось на неподвижную ось и могло вращаться само по себе. Для уменьшения веса колеса в нем делались вырезы, после обнаружения металла научились изготавливать колеса с металлическим ободом и спицами, что значительно облегчило вес повозки и увеличило скорость передвижения.
Первые дороги появились только через 5000 лет после изобретения колеса. Интерес вызывает то, что при раскопках города Помпеи, на каждом перекрестке были три углубления одинаковой ширины, две полоски для колес, и одна для лошади в плитах, которые соединяли две пешеходные дорожки. Отсюда можно сделать вывод, что в Римской империи существовал стандарт, который регламентировал расстояние между колесами, а еще обеспечивал безопасность пешеходам, так как такой перекресток без торможения не проскочишь.
Римские дороги сохранились и до наших дней, разве что раньше по ним ездили повозки, а теперь ходят люди.
С той давней поры колесо значительно изменило свой внешний образ и нашло свое применение в различных машинах и механизмах созданных человеком.
В первое время на автомобиле использовали колеса, изготовленные из дерева, доставшиеся в наследство от конных экипажей. Затем на колесо начали надевать металлический обод, но все равно комфорт поездки на автомобиле от этого не увеличился.
Автомобильные колеса - это колеса из сплава алюминия или магния, иногда применяются оба металла сразу, предназначены для мотоциклов, грузовиков, легковых автомобилей. Автомобильные колеса отличаются от обычных стальных колес весом, они более легкие, что улучшает скорость автомобиля и его регулирование. Но встречаются автомобильные колеса и более тяжелые, чем их стальной эквивалент. Автомобильные колеса сделаны из такого материала, который помогает рассеивать высокую температуру от тормозов, и уменьшают риск отказа тормозов в экстремальных условиях. Автомобильные колеса более привлекательны с эстетической точки зрения, чем их близкие сородичи. Колеса изготавливаются из сплавов металлов и покрыты специальным сплавом, предохраняющим их от коррозии. Лишь после использования шин, изготовленных из резины, автомобильное колесо приобрело современный вид. Но перед этим автомобильную резину еще надо было изобрести.
Изобретатель резины Чарльз Гудьир родился в США, в 1900 году. Уже в 30 лет он начал изготавливать и продавать резиновые игрушки, обувь и одежду. Рекламируя свою продукцию, он носил костюм из резины, которая в жаркую погоду плавилась, превращаясь в сплошную черную массу. В 1839 году проводя очередной эксперимент, Чарльз Гудьир изобрел новый способ термической обработки каучука, названный впоследствие вулканизацией. В свое время не получив патент, на изобретение, он вынужден был в судебном порядке доказывать свою правоту. За две недели до регистрации изобретения в США, англичанин Томас Хэнкок получил патент в Англии. Чарльзу Гульдиру только после длительного судебного разбирательства удалось доказать свой приоритет.
21 ноября 1898 года на заводах Сиберлинга начался массовый выпуск шин для экипажей и велосипедов. Шинный бум привел к тому, что сумма продаж в первый же год превысила миллион долларов.
В начале 20 века автомобильная шина представляла собой увеличенный вариант велосипедной покрышки. Но шина, хорошо зарекомендовавшая себя при езде на велосипеде, не выдерживала новых скоростей и более высоких нагрузок, плохо держала воздух.
Такие шины часто лопались и повреждались внутренними частями обода обращенными внутрь. Такая конструкция была необходима, чтобы удерживать шину на диске. Большинство производителей очень долго продолжало выпускать шины именно такой конструкции, возможно потому, что их приходилось достаточно часто менять.
Все об автомобильных колесных дисках
Автомобильные колесные диски бывают нескольких видов:
- стальные штампованные,
- стальные сварные,
- литые,
- кованые.
Cтальные штамповочные диски надежные, прочные, дешевые. Стальные диски отличаются высокой пластичностью, при ударе колесом такой диск не раскалывается, а мнется и принимает на себя основную силу удара, деформируясь он защищает подвеску автомобиля. Стальной диск можно восстанавливать. К достоинствам стального диска относится его низкая стоимость, а также возможность восстановления после деформации.
К недостаткам относится большой вес и малая сопротивляемость коррозии. Стальная штамповка не позволяет кардинально изменять дизайн диска, поэтому стальные диски похожи друг на друга, как братья близнецы, у них довольно скучный вид. Интерес автовладельцев к этим дискам постепенно уменьшается. Стальные диски постепенно уходят с рынка, заменяются легкосплавными.
У легкосплавных дисков интересный внешний вид, большое разнообразие видов, большая разница в весе, а это значит, что меньше нагрузка на тормоза, подшипники ступицы, трансмиссию. Благодаря высокой теплопроводности легких сплавов и возможности делать диски с большими отверстиями и лопастями, которые направленно гонят воздух на тормоз - очень эффективное охлаждение тормозного узла. Большая точность балансировки также относится к достоинствам легкосплавных дисков.
Литые диски - хрупкие. Изготавливают их из сплавов магния и алюминия. При ударе такой диск полностью разрушается, что на высокой скорости чрезвычайно опасно, такой диск восстановлению не подлежит. Хотя некоторые фирмы оказывают свои услуги по восстановлению, но надо помнить, что восстановленный диск можно использовать в качестве экспоната для личного музея, но на таком диске ездить нельзя. Литой диск - технологичен. При изготовлении практически отсутствуют отходы, что сказывается на себестоимости продукции.
Литые диски легко подвергаются коррозии, которая быстро прогрессирует, так как диск образовывает гальваническую пару с железными частями автомобиля. Он требует дополнительной серьезной защиты, так как быстро покрывается белесой оксидной пленкой и теряет товарный вид. Зато эта же пленка защищает их от коррозии. Некоторые производители покрывают их дорогим лаком, что значительно увеличивает их стоимость.
Литые диски предназначены для хороших дорог. Диски из сплавов магния легко держат удары, обладают более высокой удельной прочностью, чем алюминий. При езде по рытвинам и ухабам литой магний быстро растрескивается, кроме того требования к антикоррозийным покрытиям у таких дисков очень велики. При езде по российским дорогом меньше чем за месяц, диск покрывается белесыми разводами, что делает их абсолютно не практичными. Кроме того, литой магниевый диск не прошедший отечественной сертификации, может оказаться опасным на наших дорогах, так как литой магниевый диск более хрупкий, чем его кованый собрат. Но и их запас прочности невозможно определить без длительного тестирования, поэтому лучше пользоваться сертифицированными дисками.
Кованые диски самые дорогие, они легче литых и прочнее. При ударе кованый диск не мнется и не разрушается, так как в них отсутствуют скрытые дефекты, в крайнем случае, он не лопается, как литой, а гнется без образования трещин, что, безусловно, безопаснее. Он очень легкий, значительно более устойчив к коррозии, а значит, не требует дополнительного покрытия поверхности.
Это достоинство кованых дисков можно отнести к их недостаткам. При сильном ударе, диск подается навстречу удару, тем самым несколько смягчая его, но при этом ломается ступица и разбивается ходовая часть машины.
Можно написать условный ряд легкосплавных дисков в порядке возрастания прочности: литой магниевый, литой алюминиевый, кованый алюминиевый, кованый магниевый. Последний самый дорогой, самый престижный и самый модный.
Чтобы не произошло непредвиденная ситуация, выбрав кованые или литые диски - выбирайте дороги по которым ездите.
Рассмотрим еще один вид дисков. О них мало пишут, они не часто используются, но они существуют. Это составные диски. Диски состоят из нескольких частей, соединенных между собой металлическими болтами. Предпочтение отдается титановым болтам, так как они менее подвержены коррозии и более прочные, чем остальные сплавы.
У составных дисков обод колеса и сам диск могут быть произведены из разных сплавов, и им будут соответствовать достоинства и недостатки этих материалов, их эксплуатационные качества. К составным дискам относятся спиннеры (крутящиеся диски). Состоят они из двух дисков, основного (несущего) и другого (декоративного), а между ними расположен подшипник, иногда два. Кончики декоративных дисков утяжелены, благодаря чему, диск крутится во время движения и продолжает крутиться некоторое время по инерции после остановки. Иногда такие диски называют спревеллс, по имени американца-изобретателя Спревелл. Крутящиеся диски продаются как целое колесо и как декоративная насадка на обыкновенное колесо.
Маркировка может наносится на любой поверхности диска, кроме той части обода, которая обращена к шине. Американская, российская и европейская маркировки немного отличаются друг от друга исполнением. Но различия не существенны, маркировка несет одинаковую информацию о диске, только посредством различных символов, зависящих от национальных стандартов.
Например, обозначения диска и его основные характеристики задаются формулой: 7,5Jx16 5х112 ET35 d66,5 HP, где 7,5 - ширина обода диска в дюймах, J - форма бортовой закраины обода (бывает J, JJ, JK, K, L), 16 - диаметр обода в дюймах, PCD 5х112 - (формула колеса), ЕТ35 - вылет колеса в мм, d66,5 - диаметр центрального отверстия под ступицу в мм, HP - цвет диска.
На диске колеса также должно быть указано:
1. дата изготовления (обычно год и неделя),
2. товарный знак или наименование производителя,
3. вылет колеса (американцы игнорируют),
4. клеймо ОТК или же другого контролирующего органа,
5. клеймо рентгеноконтроля на литых дисках,
6. клеймо национального Госстандарта,
7. предельная нагрузка на диск в килограммах или фунтах,
8. присоединительные размеры РСD.
Формула колеса (РСD - Pitch Circle Diameter) - описывает сколько крепежных отверстий включает в себя данный диск, диаметр расположения центров крепежных отверстий колеса в мм. Так диск РСD 5х112 указывает, что крепежных отверстий - 5, а центра крепежных отверстий расположены по диаметру 112 мм. Формула колеса должна всегда соответствовать автомобилю. Если же диаметр расположения крепежных отверстий будет колебаться +-3 мм, в этом случае из всех гаек (или болтов) только одна будет затянута полностью; остальные же отверстия уйдут в сторону, крепеж окажется недотянутым или затянутым с перекосом - посадка колеса на ступицу будет неполной, колесо при движении будет вызывать биение, не полностью затянутые гайки будут откручиваться сами собой, что может привести к отрыву колеса.
Что такое ЕТ? Это расстояние от плоскости симметрии обода до плоскости прилегания к фланцу ступицы. Вылет может быть как отрицательным, так и нулевым, положительным и указывается в мм. Рассчитывается производителем индивидуально для каждой модели автомобиля. Установление колеса с отрицательным вылетом приводит к увеличению нагрузки на подвеску и уменьшению срока службы ступичных подшипников. В автомобилях, с тормозным суппортом большого размера, установка колесного диска с отрицательным вылетом колеса, может привести к тому, что суппорт не уберется внутрь. Допускается уменьшение вылета на 5-7 мм. Для каждой модели автомобиля вылет рассчитывается так, чтобы обеспечивались оптимальная устойчивость и управляемость машины, а также наименьшая нагрузка на подшипники ступиц. Немцы обозначают вылет ЕТ (допустим, ЕТЗО (мм), если его величина положительная, или ЕТ-30, если отрицательная), французы - DEPORT; производители из других стран обычно пользуются английским OFFSET.
Диаметр центрального отверстия под ступицу строго не имеет точного международного обозначения. У штатных колес автомобиля отверстие строго подогнано под ступицу, его диаметр считается базовым и на заводах центрируют колеса именно по нему. Покупая диск в магазине диаметр под ступицу, может оказаться больше положенного. Это распространенная практика у производителей запчастей. Они снабжают диск набором переходных колец, позволяющим использовать его на разных моделях автомобилей. Колесо в этом случае центрируют по PCD.
Если вы меняете стальной штампованный диск на легкосплавный, будьте готовы, что вам понадобятся болты большей длины, так как легкосплавный диск толще стального. Может не подойти и крепеж, если на новом диске предусмотрены отверстия, допустим, под затяжку на сферу, а имеющиеся у Вас болты (штатные) затягиваются на конус.
Совет: покупайте диски только отечественного производства или прошедшие российскую сертификацию, так как они рассчитаны на качество отечественных дорог. Импортные диски часто не выдерживают требования к ударным нагрузкам, они рассчитаны на другое качество дорог.
В 1990 году Доминик Мотта - автофанат и авангардист получил патент на изобретение колеса без ступицы (hubless wheel), или же осмос - колеса. В таком колесе изменяется принцип работы, хотя принцип действия остается тем же: передача или преобразование вращательного движения. Таким образом, этот год 1990 можно считать годом второго рождения колеса.
Осмос-колесо представляет собой гигантский подшипник, с тонкими обоймами. На внешнюю, вращающуюся часть подшипника одета шина, а внутренняя, неподвижная часть, связана с элементами подвески. Конструкция колеса уменьшает неподрессорные массы, разгружает элементы подвески, улучшает тормозные качества колеса. Происходит это за счет того, что силы торможения практически приложены в точке контакта с дорогой.
Недостатком такого колеса является высокая чувствительность к деформации обода - обоймы подшипника, что делает эти колеса недолговечными и непрактичными. Высокая стоимость такого колеса не прибавляет ему популярности. По стоимости оно превосходит стоимость мотоцикла, в котором применяется.
По способу передачи крутящего момента от двигателя мотоцикла к колесу, существуют и предлагаются множество различных вариантов, но ни один из них не нашел серийного применения, и не зарекомендовал себя как самый надежный способ.
Наиболее известные компании производящие колеса: Toora, Vellano, Wolfhart, Panther Wheel, Rimstock, Racing Performance, 5 Zigen, MOZ, Wolfrace, American Racing Wheels, Weld Racing, Volk Racing, Lowenhart, M. B. Italia, Motegi Wheels, Rial, Orobica Line и многие другие.
Колеса грузовых автомобилей
У грузовых автомобилей устанавливают дисковые и бездисковые (автомобиль КамАЗ) колеса с пневматическими шинами. В результате сцепления ведущих колес с дорожным покрытием их вращательное движение преобразуется в поступательное движение автомобиля. Колеса бывают ведущие, ведомые и комбинированные, исполняющие роль ведущих и ведомых колес одновременно. Состоят колеса из диска и обода. Диски у грузовых автомобилей имеют плоский обод, на котором два бортовых кольца. Съемное бортовое кольцо неразъемное и закреплено на ободе разрезным кольцом 2, выполняющим функции замочного кольца.

Диски колес
А - устройство, Б - крепление диска переднего колеса, В - крепление заднего колеса
1 - обод, 2 - бортовое кольцо, 3 - диск тормозного барабана, 4 - диск колеса, 5 - ступица, 6 - шпилька, 7 - гайка, 8 и 9 - диски соответственно наружного и внутреннего колес, 10 - колпачковая гайка

На дисках колес сделаны конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки 7 колес тоже имеют коническую форму. Соосность конусов гаек с конусными отверстиями на диска обеспечивает точную установку колес.
У грузовых автомобилей на заднюю ось устанавливают по два колеса. Диски внутренних колес 9, закреплены на шпильках колпачковыми гайками 10 с нарезанной внутренней и внешней резьбой, а диски наружных колес 8 - коническими гайками. На гайках правой стороны нарезана правая резьба, а на гайках левой стороны - левая, для предотвращения самоотвертывания гаек при ускорении и торможении автомобиля.
На откидном кронштейне, на раме автомобилей устанавливают запасные колеса для автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А.
Колеса автомобиля КамАЗ устанавливают на конических поверхностях ступиц колес и крепят прижимами, для этого внутренняя поверхность обода колеса имеет конус. Между ободами сдвоенных задних колес устанавливают проставочное кольцо. Шпильки колес автомобиля КамАЗ имеют только правую резьбу.
Запасное колесо КамАЗ устанавливают за кабиной в специальном держателе с устройством для механического подъема и опускания.
Передний мост и подвеска
Подвеска - это система служащая для соединения рамы автомобиля с его колесами, подвеска служит для смягчения ударов от неровностей дороги.
От конструкции подвески зависит комфортность водителя, долговечность крепежных изделий, плавность движения машины. Передняя подвеска состоит из двух продольных полуэллиптических рессор 12, работающих в тесном контакте с двумя телескопическими амортизаторами 4. Задняя подвеска автомобилей ЗИЛ - 130 и ГАЗ - 53А состоит из двух продольных полуэллиптических рессор с дополнительными рессорами.

Передняя подвеска автомобиля ГАЗ
1 - передний кронштейн, 2 - рама, 3 - кронштейн амортизатора, 4 - амортизатор, 5 - втулка амортизатора, 6 - задний кронштейн, 7 - чашка заднего конца рессоры, 8 - резиновая подушка, 9 - буфер, 10 - передняя ось (балка), 11 - стремянка, 12 - рессора, 13 - упорная резиновая подушка

Рессоры смягчают толчки при езде по дорогам с различными неровностями. Рессоры грузовых автомобилей листовые, состоящие из пакета упругих стальных полос различной длины. Рессоры автомобиля ЗИЛ-130 закреплены к раме съемными подушками 8 с помощью пальцев. Задние рессоры опираются на съемную подушку и при изменении длины скользят по ней.
Рессоры автомобиля ГАЗ-53А закреплены к раме кронштейнами с резиновыми подушками. Концы рессор зажаты в кронштейнах рамы. При прогибе рессор удлинение происходит за счет задних концов рессор, а передние концы упираются в дополнительные резиновые подушки 9. Листы рессор крепятся и центрируются стяжными болтами, закреплены хомутиками, чтобы не происходило бокового смещения.
Кроме основных рессор, на автомобилях установлены дополнительные рессоры, которые работают при нагрузке, упираясь концами в кронштейны, несут нагрузку вместе с основными рессорами. В процессе работы, в листовых рессорах возникает сила трения и чтобы уменьшить ее величину, поверхность листов рессор смазывают графитной мазью. Если втулки металлические их также смазывают смазкой УС-1, резиновые втулки не подвергаются дополнительной обработке.
Передний мост автомобиля

Передний мост автомобиля ЗИЛ
1 - втулка шкворня, 2 - регулировочные прокладки, 3 - клиновой болт, 4 - балка моста, 5 - поперечная рулевая тяга, 6 - опорный подшипник, 7 - поворотная цапфа, 8 - ступица колеса, 9 - регулировочная гайка, 10 - контргайка, 11 - замочная и стопорная шайбы, 12 - конический подшипник, 13 - тормозной барабан, 14 - шкворень, 15 - продольная рулевая тяга, 16 - поворотный рычаг

Состоит из балки 2, фасонного профиля изготовленной из кованой стали в виде двутавровой балки с отогнутыми вверх концами. По обеим концам балки на неподвижно закрепляемых шкворнях 14, закреплены шарнирно - поворотные цапфы. Шкворни вставлены в проушины балки и закреплены неподвижно коническим стопорным штифтом 3 с гайкой. Поворотные цапфы имеют две проушины с бронзовыми втулками 1, запрессованными в отверстия проушин. Между проушинами цапфы и концом балки установлен опорный шариковый подшипник 6. Опорный подшипник облегчает поворот колес.
Поворотные рычаги 16 вставлены в конические отверстия проушин цапфы и закреплены гайками.
Осевой зазор между поворотной цапфой и балкой регулируют прокладками 2. К поворотной цапфе болтами прикреплен щит тормозного барабана 13. щит служит опорой колесного тормозного механизма.
Развал колес и угол наклона шкворней на грузовых автомобилях не регулируются. Углы поворота передних колес автомобиля регулируются и ограничиваются упорным болтом.

Задняя подвеска и амортизаторы

Задняя подвеска

Задняя подвеска трехосного автомобиля
1 - средний мост, 2 - рессора, 3 - башмак оси балансирного устройства, 4 - задний мост, 5 - реактивные штанги

Задняя подвеска автомобилей кроме основных задних рессор имеет дополнительные рессоры. Задняя подвеска автомобиля КамАЗ балансирная на двух полуэллиптических рессорах. Дополнительные рессоры средней частью прикреплены на балке заднего моста вместе с основной рессорой стремянками к опоре оси балансирного устройства. Концы рессор находятся против полок опорных кронштейнов, что дает возможность при прогибе рессор скользить их концам по опорам.
При нагрузке дополнительные рессоры упираются концами в кронштейны и несут нагрузку вместе с основными рессорами.
На трехосных автомобилях применяют балансирную тележку с реактивными штангами, запрессованными в кронштейны.
Упругость подвесок передней и задней, а также автономной подвеской кабины водителя и его сиденьем обеспечивают плавность хода автомобиля и защиту водителя от вибраций и толчков.
При балансирной подвеске, мост 1 и мост 4 могут перемещаться автономно, вследствие прогиба рессор, а также и образовывать общую тележку, которая может качаться вместе с рессорами 2 на поперечной оси., прикрепленной к раме через башмак 3, что обеспечивает хорошую проходимость автомобиля.
Амортизаторы

Амортизатор
А - общий вид, Б - схема работы
1 - проушина, 2 - кожух, 3 - сальниковое уплотнение, 4 - шток, 5 - клапан, 6 - поршень, 7 - рабочий цилиндр
А - полость над поршнем, Б - полость под поршнем

Рессоры смягчают толчки, передаваемые на неровной дороге от колес на кузов, но вызывают появление после каждого толчка вертикальных колебаний кузова, которые продолжаются некоторое время, после наезда колеса на препятствие. Эти колебания гасят телескопические амортизаторы двустороннего действия, устанавливаемые у грузовых автомобилей в подвеске переднего моста, между рамой и передним мостом автомобиля и крепят при помощи пальцев с резиновыми втулками, пропущенными через проушины амортизатора, у легковых автомобилей - в подвесках обоих мостов. На автомобилях устанавливают жидкостные амортизаторы, работа которых основана на сопротивлении перекачиванию жидкости из одной полости в другую через узкие каналы.
Принцип действия амортизатора основан на том, что верхняя проушина 1, штоком 4 связана с поршнем 6, который может перемещаться в цилиндре, находящемся в резервуаре, приваренном к нижней проушине 1. Клапан сжатия расположен в нижней части цилиндра, а клапан отдачи 5 находится в поршне. Клапаны сжатия и отдачи снабжены перепускными устройствами.
При наезде на препятствие передний мост приближается к раме автомобиля, а резервуар Б и цилиндр 7 перемещаются вверх, совершая ход сжатия. При этом жидкость находящаяся под поршнем 6, оказывается под давлением и перегоняется в полость А над поршнем. Жидкость проходит через внешние отверстия поршня 6, открывая силой своего давления перепускной клапан 5. Так как при движении поршня вниз объем вытесняемого им масла больше, чем объем освобождаемой полости сверху, то часть масла при ходе сжатия рессор перетекает из цилиндра в резервуар, открывая клапан сжатия.
После преодоления препятствий передний мост удаляется от рамы, резервуар Б и цилиндр 7 перемещаются вниз, совершая ход отдачи.
Во время хода отдачи поршень перегоняет масло из верхней полости А цилиндра вниз через внутренние отверстия (сверления). Если отдача происходит медленно, то масло проходит через щель между тарелкой клапана отдачи и втулкой, если быстро - масло силой своего давления отодвигает тарелку клапана отдачи, преодолевая сопротивление пружины.
Так как количество масла, поступающего из верхней полости недостаточно для заполнения нижней полости, то в нее поступает масло дополнительно из резервуара, через открывающийся впускной клапан.
При этом кинетическая энергия колеблющегося кузова затрачивается на проталкивание жидкости через каналы и клапаны, в результате колебания быстро затухают.
Сальники 3герметизируют амортизатор, чем предотвращают вытекание масла и попадание грязи. Кожух 2, установленный на амортизаторе, уменьшает износ штока 4.
Для заполнения амортизатора применяют амортизаторные жидкости: масло веретенное АУ или смесь из 50% трансформаторного и 50% турбинного масла (ЗИЛ-130) , или амортизаторную жидкость АЖ-12Т (ГАЗ-53А, КамАЗ).
В производственных условиях при отсутствии специальных материалов амортизаторную жидкость можно приготовить путем смешивания в равных долях трансформаторного и турбинного масел.
Углы установки передних колес
Для облегчения управления автомобилем, его устойчивости и сохранности шин управляемые колеса должны иметь определенные углы установки. Конструкция передней оси позволяет получить развал и схождение передних колес, поперечный (боковой) и продольный углы наклона шкворней.
Развал колес

Углы установки передних колес автомобиля ГАЗ - 53А
А - развал колес и поперечный наклон шкворня, Б - продольный наклон шкворня, В - схождение и наибольшие углы поворота колес

Это угол между вертикальной плоскостью и плоскостью вращения колеса автомобиля. Этот угол влияет на устойчивость управляемых колес при больших углах поворота или на низких скоростях. Если верхняя часть колеса наклонена от автомобиля наружу, развал положителен, если внутрь - отрицателен. Развал колес 1-4 градуса не регулируются.
Угол поперечного наклона шкворня. Наклон шкворня - это наклон верхнего его конца внутрь(к середине балки переднего моста). Угол поперечного наклона шкворня это угол, измеренный между осью шкворня и вертикалью в поперечной плоскости. Угол поперечного наклона шкворня 1-8 градуса не регулируется. Такой наклон обеспечивает стабилизацию колес особенно при небольших скоростях, облегчает управление автомобилем. При повороте колеса, благодаря поперечному наклону шкворня происходит небольшой подъем передней части машины, которая стремится вернуть колесо после поворота в положение прямолинейного движения.
Угол продольного наклона шкворня. Продольный наклон шкворня - это наклон верхнего конца шкворня назад от вертикали. Угол поперечного наклона шкворня это угол, измеренный между осью шкворня и вертикалью в продольной плоскости. Угол продольного наклона шкворня 1-3 градуса не регулируется. Такой наклон обеспечивает устойчивость управляемых колес при прямолинейном движении, поскольку даже при небольшом повороте колеса, стабилизирующий момент, стремится возвратить колесо в плоскость его качения.
Схождение колес. Схождение колес необходимо, чтобы обеспечить параллельное качение колес. Схождение колес - это установка их в плоскости вращения под углом к продольной оси автомобиля. Схождение колес это разность расстояний А и Б между внутренними краями шин, замеренных в горизонтальной плоскости. Колеса машины располагают так, чтобы расстояние Б между шинами впереди было несколько меньше расстояния А, между шинами сзади. Схождение колес устанавливают на техническом обслуживании в пределах 0-8 мм, для автомобиля ГАЗ-53А (1,5-3 мм).
Все указанные углы, кроме схождения колес, не регулируемые и обеспечиваются точностью изготовления соответствующих сопряженных деталей на заводе. У легковых автомобилей с независимой подвеской передних колес развал, схождение колес и углы наклона шкворней можно регулировать.
Неисправности ходовой части
Основными неисправностями являются:
- износ деталей шарнирных соединений подвески;
- износ деталей амортизаторов;
- течь жидкости в амортизаторах;
- поломка листов рессор и пружин подвески;
- нарушение углов установки передних колес.
Износ деталей подвески - шкворней, их втулок, подшипников, резьбовых втулок и пальцев - происходит вследствие длительной эксплуатации. Он ухудшает управляемость автомобилем и повышает износ шин передних колес. Изношенные детали заменяют новыми.
Поломка листов рессор и пружин независимой подвески происходит, главным образом, от неосторожного вождения и перегрузки автомобиля. Сломанные или утратившие упругость рессоры и пружины заменяют.
Неисправные амортизаторы снимают с автомобиля, заменяют новыми или ремонтируют.
Уход за ходовой частью
Уход заключается в проверке состояния и крепления узлов и деталей ходовой части, регулировке и смазке.
Последовательность выполнения операций обслуживания:
- проверить и подтянуть резьбовые соединения;
- смазать все точки смазки через пресс - масленку;
- заменить масло в ступицах передних колес согласно карте смазки автомобиля;
- проверить и, если надо, долить жидкость в амортизаторы;
- проконтролировать регулировку подшипников ступиц передних колес (регулировка зазора в подшипниках передних колес).
Регулирование подшипников передних колес:
- поднять колесо домкратом над землей;
- снять крышку ступицы 2;
- расшплинтовать гайку 1 подшипников оси цапфы и отвернуть ее на 1/3-1/2 оборота;
- поворачивать колесо, проверить легкость его вращения, при затруднительном вращении осмотреть подшипник, сальник и устранить причину торможения;
- поворачивая колесо, затянуть гайку подшипников. Длина ключа при этом должна быть 200 мм. Затягивать гайку нужно одной рукой;
- толкнуть колесо, после толчка рукой оно должно полностью остановиться;
- отпустить гайку на 1/3-1/2 оборота. Положить большой палец правой руки на край отверстия ступицы и на упорную шайбу. Левой рукой покачивая Колесо в направлении плоскости перпендикулярном, плоскости вращения колеса, и подтянуть гайку до исчезновения осевого зазора;
- отпустить гайку до совпадения прорези в ней с отверстием для шплинта в поворотном кулаке. Проверить легкость вращения колеса (при нормальной затяжке колесо после толчка рукой должно сделать 4-6 оборотов) и зашплинтовать гайку;
- проверить легкость вращения колеса, закрепить колпак и опустить колесо, освободив домкрат;
- убедиться в правильности затяжки подшипников по нагреву ступиц после пробега автомобиля 10-15 км;
- проверить и при необходимости отрегулировать установку передних колес;
- замерить шинным манометром давление воздуха в шинах и, если надо, подкачать.

Передняя ось автомобиля ГАЗ-53А
1 - гайка крепления подшипников ступицы, 2 - ступица, 3 - колесо, 4 - маслоотражатель, 5 - поворотный кулак, 6 - шкворень, 7 - поворотный рычаг, 8 - балка передней оси