Все про автомобіль
На минулих заняттях ми трохи познайомилися з конструкцією двигуна і трансмісією. Всі ці частини кріпляться на несучій конструкції - рамі, яку жартівливо можна назвати "хребтом" автомобіля.
Рама автомобіля є системою балок і труб, зчеплених між собою відповідним чином. Балки та труби утворюють легкий каркас, до якого прикріплений двигун, осі з колесами та ряд інших частин автомобіля. Рама буває різної конструкції: іноді вона має вигляд двох схрещених балок, іноді є великою прямокутною плитою з листової сталі. Товста труба, проведена вздовж автомобіля по його середині, може бути також рамою.
Мал. 41. Автомобільні рами: a) рама із сталевих балок; b) рама з однієї сталевої труби.
Кожен автомобіль повинен їхати швидко не тільки рівним шосе, але й вибоїстою нерівною дорогою. У таких випадках добре видно, як колеса «підстрибують» на камінні, а в автомобілі в цей час можна майже не помітити струсів.
Яка частина автомобіля зменшує тряску на поганій дорозі? Старшокласники, знайомі з керуванням автомобіля, відразу ж сказали б, що для цієї мети служить підвіска. Колеса автомобіля підвішені під рамою так, що вони можуть стрибати незалежно від рами, і з'єднані з рамою ресорами. Дуже часто застосовується листова ресора. Така ресора складається з великої кількості листів (для забезпечення гнучкості). Верхній лист — головний — найдовший і закінчується так званими сережками. Кожен наступний лист коротший за кожного попереднього. Листи, скріплені разом, утворюють листову ресора.
Мал. 42. Так виглядає листова ресора, не скріплена гвинтом. Для спрощення показано лишечотири листи. Насправді їх набагато більше.
Як видно на малюнку, всі ресори, своїми сережками, тобто закрученими кінцями, прикріплені до рами автомобіля, а їхня середина - до осі. На малюнку 43 показаний принцип дії листової ресори. У нормальному положенні ресора зігнута. Як тільки колесо «підстрибне» на вибоїні, ресора зігнеться і пом'якшить поштовх.
Мал. 43. Принцип дії поздовжньої листової ресори: 1 - вісь автомобіля; 2 - листова ресора; 3 - рама автомобіля.
Підвіска, про яку ми щойно говорили, називається підвіскою на поздовжніх листових ресорах. Легко здогадатися, що бувають іпоперечні ресори. Вони відрізняються від поздовжніх тим, що серединою прикріплені до рами, а сережками - до осі автомобіля, але і, звичайно, на відміну від поздовжніх, укріплені впоперек автомобіля.
Ресори, як і пружина, пом'якшують поштовхи при їзді і дозволяють їхати швидко і безпечно навіть поганою дорогою. Щоб краще зрозуміти принцип роботи ресор, зробимо наступний досвід. Кинемо з силою м'яч на підлогу. М'яч підстрибуватиме, причому щоразу все нижче і нижче, а потім покотиться по підлозі і, нарешті, зупиниться. А як виглядатиме подібне явище в автомобілі?
Мал. 44. Тут позначені положення коліс автомобіля під час їзди через перешкоду. Амортизатор зменшує підскакування коліс та хитавицю всього автомобіля.
Коли колесо натрапить, наприклад, на камінь, воно ніби підстрибне, ресора зігнеться і частково пом'якшить поштовх. У цей час рама автомобіля отримає трохи зменшений поштовх вгору. Опускаючись вниз, вона вже не повернеться у своє колишнє становище, а прогне ресору вниз. Почнеться процес загасаючих гойдалок рами вниз і вгору. Весь автомобіль підстрибує як м'ячик. Пасажирипочинають себе погано відчувати, та й самому автомобілю такі струси завдають величезної шкоди. От би придумати щось таке, що змусило б раму після поштовху повільно опускатися вниз. Тоді рама не притискала б ресори, ресори не прогиналися і не було б наступного поштовху вгору! Для цього конструктори встановилиамортизатори.
В даний час майже у всіх марках автомобілів застосовуються виключно гідравлічні амортизатори. Схема найпростішого амортизатора цього показана на рис. 45. Він складається з циліндра, наповненого спеціальною рідиною, у якому ходить поршень. По всьому колу поршня розташовані отвори, більшість яких закриті гнучкими тонкими листами. Вухо (7) з'єднане з рамою, а вухо (8) – з віссю автомобіля.
Мал. 45. Принцип дії гідравлічного амортизатора: 1. - стрижень поршня; 2. - попшень; 3. - Рідина в циліндрі; 4. - отвір у поршні; 5. - Гнучкий лист, що прикриває отвори; 6. - Циліндр; 7. - нижнє вухо; 8. - Верхнє вухо.
При прогинанні ресори відстань між рамою та віссю зменшується, поршень амортизатора пересувається вниз. Рідина, що стискається, прогинає листи і вільно переходить на інший бік поршня. Коли ж ресора повертається у початкове становище, поршень йде вгору. А зараз увага! Рідина в циліндрі може повертатися лише через один отвір, так як інші закриті. Тому рама повільно повертається в початкове положення, а автомобіль їде спокійно.
Як бачите, амортизатор відіграє зовсім іншу роль, ніж ресора. Запам'ятайте це та не плутайте ці два поняття.
Тадеуш Ріхтер