Управляемый мост автомобиля ГАЗ-53-129 (рис. 146, а) представляет собой балку, в которой на неподвижно закрепленных в ней стопорами 15 шкворнях 11 установлены поворотные кулаки 10. Балка — штампованная двутаврового сечения с двумя площадками для крепления рессор, соединяющих ее с рамой. Средняя часть балки выгнута для обеспечения более низкого расположения центра тяжести автомобиля.
К фланцам поворотных кулаков 10 прикреплены тормозные диски 9. Ступицы колес устанавливают на двух конических роликоподшипниках 4 и 5. Для крепления ступиц колес на поворотных кулаках имеются шайба и корончатая гайка, которую шплинтуют и закрывают колпаком.
Поворотные кулаки могут свободно поворачиваться на шкворнях благодаря подшипникам скольжения (две бронзовые втулки, запрессованные в проушины поворотных кулаков) и упорному подшипнику 16, установленному между поворотным кулаком и проушиной балки переднего моста. Осевой зазор между поворотным кулаком и проушиной балки регулируют установкой шайб 12. В подшипниках ступицы колеса закладывают пластичный смазочный материал, вытеканию которого препятствует манжета.
В конических отверстиях ушков левого поворотного кулака закреплены гайками рычаги 13 и 21 рулевого привода. Болты 20 на рычагах 21 ограничивают предельные углы поворота колес, упираясь в балку переднего моста. Масленки 22 служат для смазывания упорного подшипнику 16 и бронзовых втулок поворотной цапфы.
34. Установка управляемых колес.
Для автомобиля очень важна стабилизация управляемых колес, т. е. их способность устойчиво сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота. Для стабилизации управляемых колес их шкворни наклоняют в поперечной и продольной плоскостях.
Поперечный наклон шкворня на угол р (рис. 148, а) после поворота обеспечивает автоматический самовозврат колес к положению, соответствующему прямолинейному движению. При повороте колеса автомобиля относительно шкворня, имеющего наклон в поперечной плоскости,- оно стремится опуститься ниже плоскости дороги на величину Л. Однако это невозможно, поэтому любой поворот колеса вызывает подъем передней части автомобиля и сила тяжести стремится вернуть колесо в нейтральное положение, соответствующее прямолинейному движению. Стабилизирующий момент на управляемых колесах, возникающий вследствие поперечных наклонов шкворней, зависит от угла наклона и массы, приходящейся на управляемые колеса автомобиля, и не зависит от скорости его движения. Эти углы относительно велики и составляют 6…10°.
Продольный наклон шкворней на угол
-
выполняют таким образом, чтобы нижние концы шкворней смещались вперед относительно вертикали. Назначением этой установки является обеспечение сохранения прямолинейности движения колес при значительных скоростях. В случае криволинейного движения автомобиля возникающая центробежная сила Рц (рис. 148, б) вызывает действие боковых реакций Ну со стороны дороги на колеса. Наличие продольного наклона шкворней приводит к тому, что реакции создают на плечах В, представляющих собой расстояния от точек касания колеса с дорогой до точек пересечения осей шкворней с дорогой, стабилизирующие моменты, стремящиеся вернуть управляемые колеса в положение прямолинейного движения.
Угол у обычно составляет 1…3° и зависит от боковой эластичности шин. У шин, обладающих значительной боковой эластичностью, уже в пределах самой контактной площадки появляется смещение боковой реакции назад относительно центра этой площадки, что может привести к возникновению достаточного стабилизирующего момента и тогда продольный наклон шкворней окажется ненужным и даже вредным.
Если управляемые колеса катятся в вертикальных плоскостях, параллельных продольной оси автомобиля, то они испытывают наименьшее сопротивление качению, а следовательно, и обусловливают минимальный расход топлива на преодоление этого сопротивления. Одновременно снижается и износ шин. Однако у некоторых автомобилей такого качения можно достичь лишь при наличии развала управляемых колес в вертикальной плоскости и их схождения в горизонтальной плоскости.
Угол а развала колес (рис. 148, в) представляет собой угол между вертикальной плоскостью и плоскостью колеса. Этот угол создают установкой поворотных кулаков с наклоном цапф вниз. При наклоне верхней части колеса наружу от автомобиля угол считают положительным. Развал колес обеспечивает вертикальное положение колес при движении, несмотря на возможные деформации деталей переднего моста и наличие зазоров в подшипниках цапф и втулках шкворней.
У современных автомобилей угол а=0…2°. Чрезмерное увеличение угла приводит к боковому проскальзыванию шин. Наличие угла развала управляемых колес облегчает их поворот и уменьшает нагрузку на внешний подшипник колеса.
Схождение колес в горизонтальной плоскости обычно оценивают как разность расстояний А и Б (рис. 148, г) между колесами, измеряемых на высоте их осей между к{Гаями ободьев. Эта разность может составлять 2… 12 мм, что соответствует углам, не превышающим 1°. Схождение колес обычно регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги.
Углы установки колес у легковых автомобилей можно регулировать элементами подвески. У грузовых автомобилей схождение колес регулируют при помощи резьбовых наконечников поперечной рулевой тяги.
Правильность углов установки шкворней и колес оказывает большое влияние на безопасность движения и износ шин. Недостаточные углы наклона шкворней вызывают неустойчивое “«держание автомобилем дороги» и обусловливают необходимость приложения водителем больших дополнительных усилий при управлении. Слишком большие углы наклона шкворней затрудняют ввод автомобиля в поворот. Несоблюдение заданных углов развала и схождения колес приводит к повышенному износу шин.