Оски на патнички автомобил

Оската е дел од возилото преку кој две спротивни тркала (десно и лево) се прикачени/суспендирани на потпорната конструкција на возилото.

Историјата на оската се враќа во деновите на вагони со коњи, од кои се позајмени оските на првите автомобили. Овие оски беа многу едноставни во дизајнот, всушност, тркалата беа поврзани со вратило што беше ротирачки прикачено на рамката без никаква суспензија.

Како што растеа барањата за автомобили, така растеа и оските. Од едноставни крути оски до лиснати пружини до модерни мулти-елементарни спирални пружини или воздушна подлога.

Оските на модерните автомобили се релативно сложен структурен систем, чија задача е да обезбеди најдобри перформанси во возењето и удобност при возењето. Бидејќи нивниот дизајн е единственото нешто што го поврзува автомобилот со патот, тие исто така имаат големо влијание врз активната безбедност на возилото.

Оската ги поврзува тркалата со рамката на шасијата или самото тело на возилото. Ја пренесува тежината на возилото на тркалата, а исто така ги пренесува силите на движење, сопирање и инерција. Обезбедува прецизно и доволно силно водство на прикачените тркала.

Оската е неизјавен дел од автомобилот, па дизајнерите се обидуваат да го искористат максимумот во производството на лесни легури. Разделените оски се составени од одделни оски на вратило.

Аксијална поделба

По дизајн

• Цврсти оски.
• Ротациони оски.

По функција

• Погонска оска - оската на возилото до која се пренесува вртежниот момент на моторот и чии тркала го придвижуваат возилото.
• Погонувана (погонувана) оска - оска на возилото до која не се пренесува вртежниот момент на моторот, а која има само функција за носач или управување.
• Управувана оска е оска што го контролира правецот на возилото.

Според распоредот

• Предна оска.
• Средна оска.
• Задна оска.

Според дизајнот на потпорите на тркалата

• Зависна (фиксна) монтажа - тркалата се поврзани попречно со зрак (мост). Таквата крута оска кинематички се перцепира како едно тело, а тркалата комуницираат едни со други.
• Nнезависно усогласување на тркалата - секое тркало е суспендирано посебно, тркалата не влијаат директно едно на друго кога извира.

Функција за фиксирање на тркала

• Дозволете тркалото да се движи вертикално во однос на рамката или телото.
• Пренесете сили помеѓу тркалото и рамката (каросеријата).
• Под сите околности, осигурајте се дека сите тркала се во постојан контакт со патот.
• Елиминирајте ги несаканите движења на тркалата (се тркалаат странично, се тркалаат).
• Овозможи контрола.
• Овозможете сопирање + заплена на сила на сопирање.
• Вклучете го преносот на вртежниот момент на погонските тркала.
• Обезбедете удобно возење.

Барања за дизајн на оска

На оските на возилата се наметнуваат различни и честопати спротивставени барања. Производителите на автомобили имаат различни пристапи кон овие барања и обично избираат компромисно решение.

На пример. во случај на автомобили од пониска класа, акцентот е ставен на ефтин и едноставен дизајн на оската, додека во случај на автомобили од повисока класа, удобноста при возењето и контролата на тркалата се најважни.

Општо земено, оските треба да го ограничат преносот на вибрации во кабината на возилото колку што е можно повеќе, да обезбедат најточен управувач и контакт меѓу тркала и пат, важни се трошоците за производство и работа, а оската не треба непотребно да го ограничува багажниот простор. простор за екипажот или моторот на возилото.

• Ригидност и кинематска прецизност.
• Минимална геометрија се менува за време на суспензијата.
• Минимално абење на гумите.
• Долг живот.
• Минимални димензии и тежина.
• Отпорност на агресивни средини.
• Ниски трошоци за работа и производство.

Делови за оски

• Гума.
• Диск колеса.
• Место на лежиште.
• Суспензија на тркала.
• Суспендирано складирање.
• Суспензија.
• Амортизација.
• Стабилизација.

Зависна суспензија на тркалото

Цврста оска

Структурно, тоа е многу едноставен (без иглички и шарки) и ефтин мост. Типот припаѓа на таканаречената зависна суспензија. Двете тркала се цврсто поврзани едни со други, гумата е во контакт со патот низ целата ширина на шарата, а суспензијата не го менува меѓуоскиното растојание или релативната положба. Така, релативната положба на тркалата на оската е фиксирана во секоја ситуација на пат. Меѓутоа, во случај на еднонасочна суспензија, отстапувањето на двете тркала кон патот се менува.

Цврстата оска се движи од лисни пружини или спирални пружини. Лисните пружини се фиксирани директно на каросеријата или рамката на возилото и, покрај суспензијата, тие исто така обезбедуваат контрола на управувањето. Во случај на спирални пружини, неопходно е да се користат дополнителни попречни и надолжни водичи, бидејќи тие не пренесуваат практично никакви странични (надолжни) сили, за разлика од лисните извори.

Поради високата цврстина на целата оска, сè уште се користи во вистински теренци, како и во комерцијални возила (потрошен материјал, пикап камиони). Друга предност е контактот на гумите со патот преку целата ширина на шарата и постојаната трага на тркалата.

Недостатоците на цврста оска вклучуваат голема неизбришана маса, која ја вклучува тежината на мостот на оската, преносот (во случај на управувана оска), тркалата, сопирачките и, делумно, тежината на поврзувачкото вратило, рачките за водење, извори. и елементи за придушување. Резултатот е намалена удобност на нерамни површини и намалени перформанси при возење при побрзо возење. Водичот на тркалата е исто така помалку точен отколку со независна суспензија.

Друг недостаток е големата потреба за простор за движење на оската (суспензија), што резултира со повисока структура, како и поголем центар на гравитација на возилото. Во случај на погонски оски, ударите се пренесуваат на ротирачките делови кои се дел од оската.

Цврстата оска може да се користи како погон на предните тркала, како и оска за возење или и задно возење и оска за возење.

Цврст дизајн на оска

Едноставна мостна оска суспендирана од лиснати извори

• Едноставна конструкција.
• Пролетта прифаќа надолжни и странични напрегања (за големи извори).
• Голема внатрешна амортизација (триење).
• Едноставна инсталација.
• Висок капацитет за кревање.
• Голема тежина и должина на пролетта.
• Ниски трошоци за работа.
• Сложени оптоварувања за време на преодни режими на работа на возилото.
• За време на суспензијата, оската на оската е извртена.
• За удобно возење, потребна е ниска стапка на пружини - потребни ви се долги лисни пружини + странична флексибилност и странична стабилизација.
• За да се ослободат затегнувачките напрегања при сопирање и забрзување, лисната пружина може да се надополни со надолжни прачки.
• Лисните пружини се дополнети со амортизери.
• За прогресивни карактеристики на пружината, тој е надополнет со дополнителни ножеви (чекор промена на вкочанетоста при големо оптоварување) - багажници.
• Овој тип на оска ретко се користи за суспензија на патнички автомобили и лесни комерцијални возила.

Панара Барбела 

За да се подобрат перформансите на возење и стабилноста на автомобилот, неопходно е цврстата оска да биде таканаречена ориентирана и во попречно и надолжно.

Во денешно време, најчесто користените спирални пружини ги заменуваат претходно користените лиснати пружини, чија важна функција, покрај извирањето, беше и правецот на оската. Сепак, спиралните пружини ја немаат оваа функција (тие не пренесуваат речиси никакви насочни сили).

Во попречната насока, прачката на Панхард или линијата на Ват се користи за водење на оската.

Во случај на прачка Панхард, тоа е коска за желба што ја поврзува оската на оската со рамката или каросеријата на возилото. Недостаток на овој дизајн е страничното поместување на оската во однос на возилото за време на суспензијата, што доведува до влошување на удобноста при возењето. Овој недостаток во голема мера може да се отстрани со најдолг можен дизајн и, ако е можно, хоризонтална монтажа на шипката Панхард.

                                                   

Ват линија

Ватината линија е механизмот што се користи за преминување на задната цврста оска. Името го добила по неговиот пронаоѓач Џејмс Ват.

Горните и долните краци мора да бидат со иста должина, а оската на оската се движи нормално на патот. Кога управувате со цврста оска, центарот на елементот на шарката на водилката е монтиран на оската на оската и е поврзан со држела до телото или рамката на возилото.

Оваа врска обезбедува крута странична насока на оската, истовремено елиминирајќи го страничното движење што се случува во случај на суспензија при користење на прачка Панхард.

Водич за надолжна оска

Линијата на Ват и ударот на Панхард ја стабилизираат оската само странично, и потребни се дополнителни насоки за пренос на надолжните сили. За ова, се користат едноставни заостанати краци. Во пракса, најчесто се користат следниве решенија:

• Пар задни краци е наједноставниот тип, кој во суштина го заменува ламеларниот водич за усни.
• Четири задни краци - за разлика од пар краци, во овој дизајн, паралелизмот на оската се одржува за време на суспензијата. Сепак, недостаток е малку поголема тежина и покомплексен дизајн.
• Третата опција е да се движи оската со две надолжни и две наклонети лостови. Во овој случај, другиот пар на навалувачки краци, исто така, овозможува апсорпција на страничните сили, со што се елиминира потребата за дополнително странично водење низ шипката Панхард или правата линија на Ват.

Цврста оска со 1 попречно и 4 заостанати краци

• 4 заостанати краци ја водат оската надолжно.
• Косата (прачка Панхард) странично ја стабилизира оската.
• Системот е кинематички дизајниран за употреба на топчести споеви и гумени лежишта.
• Кога горните врски се поставени зад оската, врските се подложени на затегнувачки напон при сопирање.

Цврста оска Де-Дион

Оваа оска првпат ја користел грофот Де Дион во 1896 година и оттогаш се користи како задна оска во патнички и спортски автомобили.

Оваа оска презема некои својства на цврста оска, особено ригидност и сигурно поврзување на тркалата на оската. Тркалата се поврзани со крут мост кој се води со права линија на Ват или Панхард бар што апсорбира странични сили. Надолжниот водич на оската е фиксиран со пар рачки за навалување. За разлика од цврстата оска, менувачот е монтиран на каросеријата или рамката на возилото, а вртежниот момент се пренесува на тркалата со помош на вратила на PTO со променлива должина.

Благодарение на овој дизајн, неизразената тежина е значително намалена. Со овој тип на оска, сопирачките за диск може да се постават директно на менувачот, што дополнително ја намалува неизлезената тежина. Во моментов, овој тип на лек повеќе не се користи, можност да го видите, на пример, на Алфа Ромео 75.

• Ја намалува големината на неизразените маси на цврстата оска при возење.
• Менувачот + диференцијал (сопирачки) се монтирани на каросеријата.
• Само мало подобрување на удобноста при возењето во споредба со цврстата оска.
• Решението е поскапо од другите методи.
• Латералната и надолжната стабилизација се изведува со употреба на ват-погон (прачка Панхард), стабилизатор (странична стабилизација) и заостанати краци (надолжна стабилизација).
• Потребни се оски на ПТО со аксијално поместување.

Независна суспензија на тркалото

• Зголемен комфор и перформанси при возење.
• Помалку непропуштена тежина (менувачот и диференцијалот не се дел од оската).
• Има доволно простор помеѓу преградата за складирање на моторот или други структурни елементи на возилото.
• Како по правило, посложена конструкција, поскапо производство.
• Помала сигурност и побрзо абење.
• Не е погодно за груб терен.

Трапезоидна оска

Трапезоидната оска е формирана од горните и долните попречни коски, кои формираат трапезоид кога се проектираат во вертикална рамнина. Рацете се прикачени или на оската, или на рамката на возилото, или, во некои случаи, на менувачот.

Долната рака обично има посилна структура поради пренос на вертикални и поголем процент на надолжни / странични сили. Исто така, надлактицата е помала од просторни причини, како што се предната оска и локацијата на менувачот.

Рачките се сместени во гумени чаури, изворите обично се прикачени на долната рака. За време на суспензијата, отклонувањето на тркалото, прстот и меѓуоскиното растојание се менуваат, што негативно влијае на возни карактеристики на возилото. За да се елиминира овој феномен, важен е оптималниот дизајн на храмовите, како и корекцијата на геометријата. Затоа, рацете треба да бидат поставени колку што е можно паралелно, така што точката на вртење на тркалото е на поголемо растојание од тркалото.

Ова решение го намалува отклонувањето на тркалото и замената на тркалото за време на суспензијата. Меѓутоа, недостатокот е што центарот на наваленоста на оската е поместен во рамнината на патот, што негативно влијае на положбата на оската на навалување на возилото. Во пракса, рачките се со различни должини, што го менува аголот што го формираат кога тркалото се одбива. Исто така, ја менува позицијата на тековната точка на навалување на тркалото и позицијата на центарот на навалување на оската.

Трапезоидната оска на правилен дизајн и геометрија обезбедува многу добро водење на тркалата и затоа многу добри возни карактеристики на возилото. Сепак, недостатоците се релативно сложената структура и повисоките трошоци за производство. Поради оваа причина, во моментов најчесто се користи во поскапи автомобили (од средна до висока класа или спортски автомобили).

Трапезоидната оска може да се користи како предна и погонска оска или како задна погонска и погонска оска.

Макферсон корекција

Најчесто користен тип на оска со независна суспензија е MacPherson (почесто McPherson), именуван по дизајнерот Earl Steele MacPherson.

Оската Мекферсон е изведена од трапезоидна оска во која надлактицата се заменува со лизгачка шина. Така, врвот е многу покомпактен, што значи повеќе простор за погонскиот систем или. волумен на багажникот (задна оска). Долната рака е генерално триаголна форма и, како и со трапезоидната оска, пренесува голем дел од страничните и надолжните сили.

Во случај на задна оска, понекогаш се користи поедноставна коска, која пренесува само странични сили и е надополнета со задна врска, соодветно. лост за стабилизатор на торзија за пренос на надолжни сили. Вертикалните сили се генерираат од амортизерот, кој, сепак, мора да биде и сила на смолкнување на поцврстата конструкција поради товарот.

На предната управувачка оска, горниот лежиште на амортизерот (клипна шипка) мора да се ротира. За да се спречи спиралната пружина да се врти за време на ротацијата, горниот крај на пружината е ротационо поддржан со ролери. Пролетта е поставена на куќиштето на амортизерот, така што лизгалиштето не е натоварено со вертикални сили и нема прекумерно триење во лежиштето под вертикално оптоварување. Меѓутоа, зголеменото триење на лежиштето произлегува од моментите на странични и надолжни сили при забрзување, сопирање или управување. Овој феномен е елиминиран со соодветно решение за дизајн, на пример, со навалена пружинска поддршка, гумена поддршка за горната потпора и поцврста конструкција.

Друг непожелен феномен е тенденцијата за значителна промена во отклонувањето на тркалото за време на суспензијата, што доведува до влошување на перформансите на возење и удобност при возењето (вибрации, пренос на вибрации до управувачот, итн.). Поради оваа причина, се прават различни подобрувања и модификации за да се елиминира овој феномен.

Предноста на оската Мекферсон е едноставен и ефтин дизајн со минимален број делови. Покрај малите и евтини автомобили, различни модификации на McPherson се користат и кај автомобилите од средната класа, главно поради подобрениот дизајн, но и со намалување на трошоците за производство насекаде.

Оската Мекферсон може да се користи како предна и погонска оска или како задна погонска и погонска оска.

Коленесто вратило

• Оската на коленецот е формирана со заостанати краци со попречна оска за замавнување (нормално на надолжната рамнина на возилото), кои се монтирани во гумени лежишта.
• За да се минимизираат силите што дејствуваат на потпирачот за рака (особено, го намалува вертикалното оптоварување на потпирачот), вибрациите и преносот на бучава до телото, изворите се поставуваат што е можно поблиску до местото на контакт на гумата со земјата. ...
• За време на суспензијата, се менува само меѓуоскиното растојание на автомобилот, отклонувањето на тркалата останува непроменето.
• Ниски трошоци за производство и работа.
• Зафаќа малку простор, а подот на багажникот може да се постави ниско - погодно за караван и хечбек.
• Главно се користи за возење на задни оски и многу ретко како оска за возење.
• Промената на отклонување се создава само кога телото е навалено.
• За суспензија често се користат торзиони шипки (ПСА).
• Недостаток е значителниот наклон на кривините.

Оската на коленецот може да се користи како оска што се движи напред или како задна оска.

Коленесто вратило со споени држела (торзиона флексибилна коленесто вратило)

Во овој тип на оска, секое тркало е суспендирано од една задна рака. Заостанатите краци се поврзани со U-профил, кој делува како страничен стабилизатор и апсорбира странични сили во исто време.

Заоблена оска со поврзани краци е полу-цврста оска од кинематичка гледна точка, бидејќи ако пресечениот дел се премести во централната оска на тркалата (без заостанати раце), тогаш таквата суспензија ќе ги добие својствата на крута оска.

Центарот на наклонот на оската е ист како и за нормалната коленеста оска, но центарот на наваленоста на оската е над рамнината на патот. Оската се однесува поинаку дури и кога тркалата се суспендирани. Со иста суспензија на двете оски тркала, се менува само меѓуоскиното растојание на возилото, но во случај на спротивна суспензија или суспензија на само едно оска тркало, девијацијата на тркалата исто така значително се менува.

Оската е прицврстена за телото со метално-гумени врски. Оваа врска обезбедува добро управување со оска кога е правилно дизајнирана.

• Рамената на коленестото вратило се поврзани со свиткувачки цврста и торзионално мека прачка (најчесто во форма на буквата У), која служи како стабилизатор.
• Ова е премин помеѓу крутата и надолжната коленесто вратило.
• Во случај на идна суспензија, отстапувањето се менува.
• Ниски трошоци за производство и работа.
• Зафаќа малку простор, а подот на багажникот може да се постави ниско - погодно за караван и хечбек.
• Лесно склопување и расклопување.
• Мала тежина на неизбришани делови.
• Пристојни возни перформанси.
• Во текот на суспензијата, мали промени во прстот и патеката.
• Самоуправувачки потцентер.
• Не дозволува вртење на тркалата - користете само како задна погонска оска.
• Тенденција да се презасити поради странични сили.
• Високо оптоварување на смолкнување на заварите што ги поврзуваат краците и торзионата лента во спротивната пролет, што го ограничува максималното аксијално оптоварување.
• Помала стабилност на нерамни површини, особено во брзите свиоци.

Како оска со заден погон може да се користи коленеста оска со споени држела.

Нишало (аголна) оска

Исто така се нарекува навалена оска соодветно. коси завеса. Оската е структурно слична на осовината на коленецот, но за разлика од тоа има наклонета оска на осцилација, што доведува до само-управување на оската за време на суспензијата и ефект на потпрашување на возилото.

Тркалата се прицврстени на оската користејќи рачки на вилушка и метално-гумени потпори. За време на суспензијата, отклонувањето на патеката и тркалото минимално се менува. Бидејќи оската не дозволува ротирање на тркалата, се користи само како задна (главно возечка) оска. Денес веќе не се користи, го гледавме во автомобилите БМВ или Опел.

Мулти-врска оска

Овој тип оска се користеше на првиот поранешен предводник на Нисан, Maxima QX. Подоцна, помалите Примера и Алмера ја добија истата задна оска.

Суспензијата со повеќе врски значително ги подобри својствата на попречно монтираниот торзиона флексибилен зрак на кој се базира структурата. Како таков, Мултилинк користи превртен челичен зрак во форма на буквата У за поврзување на задните тркала, што е многу круто при свиткување и, од друга страна, релативно флексибилно при вртење. Зракот во надолжната насока го држат пар релативно лесни водечки држела, а на неговите надворешни краеви вертикално го држат спирални пружини со амортизери, соодветно. исто така со специјално обликувана вертикална лост напред.

Меѓутоа, наместо флексибилен зрак на Панхард, обично прицврстен на едниот крај на обвивката на каросеријата, а другиот на оската, оската користи композитен елемент од повеќе врски од типот Скот-Расел кој обезбедува подобра странична стабилност и управување со тркалото. на патот.

Механизам Скот-Расел вклучува желба и контролна прачка. Како и лентата Панхард, исто така ги поврзува коската на желбата и торзиона флексибилен зрак со телото. Има попречно прицврстување, што ви овозможува да ги направите задните краци што е можно потенки.

За разлика од зракот на Панхард, коската на желбата на возилото не ротира во фиксна точка на торзиона флексибилен зрак. Прицврстена е со специјален случај, кој е цврст вертикално, но флексибилен настрана. Пократка контролна шипка ги поврзува коската со желби (приближно на средината од нејзината должина) и лентата за торзија внатре во надворешното куќиште. Кога оската на зракот на торзија е подигната и спуштена во однос на телото, механизмот делува како Панхард -шипка.

Меѓутоа, бидејќи коската на желбата на крајот на зракот на торзија може да се движи странично во однос на зракот, ја спречува целата оска да се движи странично и во исто време има лифт како едноставна лента Панхард.

Задните тркала се движат само вертикално во однос на каросеријата, без разлика помеѓу вртењето надесно или лево. Оваа врска, исто така, овозможува многу мало движење помеѓу центарот на ротација и центарот на гравитација кога оската се крева или спушта. Дури и со подолго патување со суспензија, дизајнирано за некои модели за подобрување на удобноста. Ова осигурува дека тркалото ќе биде поддржано дури и при значителна суспензија или поостро свиоци речиси нормално на патот, што значи дека се одржува максимален контакт од гума до пат.

Мултилинк оската може да се користи како погон на предните тркала, како и погонска или задна погонска оска.

Оска со повеќе врски - суспензија со повеќе врски

• Оптимално ги поставува потребните кинематички својства на тркалото.
• Попрецизно водење на тркалото со минимални промени во геометријата на тркалото.
• Удобност при возење и амортизација на вибрации.
• Ниски триење на лежишта во амортизационата единица.
• Промена на дизајнот на едната рака без да мора да ја смените другата рака.
• Мала тежина и компактен – изграден простор.
• Има помали димензии и тежина на суспензијата.
• Повисоки трошоци за производство.
• Пократок работен век (особено гумени лежишта - тивки блокови од најоптоварените лостови)

Повеќеслојната оска се базира на трапезоидна оска, но е понапорна во однос на конструкцијата и се состои од неколку делови. Се состои од едноставни надолжни или триаголни краци. Тие се поставени или попречно или надолжно, во некои случаи и косо (во хоризонтална и вертикална рамнина).

Комплексен дизајн - независноста на лостовите ви овозможува многу добро да ги разделите надолжните, попречните и вертикалните сили што дејствуваат на тркалото. Секоја рака е поставена да пренесува само аксијални сили. Надолжните сили од патот ги преземаат водечките и водечките лостови. Попречните сили се согледуваат со попречни краци со различни должини.

Ситното прилагодување на страничната, надолжната и вертикалната вкочанетост, исто така, има позитивен ефект врз перформансите на возењето и удобноста при возењето. Суспензијата и често амортизерот обично се монтираат на потпора, често попречна, рака. Така, оваа рака е подложена на поголем стрес од другите, што значи посилна структура или. различен материјал (на пр. челик наспроти алуминиумска легура).

За да се зголеми цврстината на повеќеелементната суспензија, се користи таканаречената подрамка - оска. Оската е прицврстена на телото со помош на метално-гумени чаури - тивки блокови. Во зависност од оптоварувањето на едно или друго тркало (маневар за затајување, свиоци), аголот на палецот малку се менува.

Амортизерите се само минимално оптоварени со страничен стрес (а со тоа и зголемено триење), така што тие можат да бидат значително помали и да се монтираат директно во спиралните пружини коаксијално - до центарот. Суспензијата не виси во критични ситуации, што позитивно влијае на удобноста на возењето.

Поради повисоките трошоци за производство, оската со повеќе парчиња главно се користи кај возила со средна и висока класа, соодветно. спортисти.

Според производителите на автомобили, дизајнот на оската со повеќе врски варира во голема мера. Општо земено, оваа суспензија може да се подели на поедноставни (3-врски) и посложени (5 или повеќе држела) држачи.

• Во случај на инсталација со три врски, можно е надолжно и вертикално поместување на тркалото, вклучително и ротација околу вертикална оска, таканаречени 3 степени на слобода - употреба со предно волан и задна оска.
• Со монтажа со четири врски, дозволено е вертикално движење на тркалата, вклучително и ротација околу вертикална оска, таканаречените 2 степени на слобода - употреба со предното волан и задната оска.
• Во случај на инсталација со пет врски, дозволено е само вертикално движење на тркалото, таканаречен 1 степен на слобода - подобро водење на тркалата, користете само на задната оска.