Все агрегаты, необходимые для привода, устанавливаются на полу автомобиля таким образом, чтобы энергия вращения передавалась от двигателя к ведущим колесам. Таким образом, все элементы синхронизируются:
Что такое шасси автомобиля? 2 современных типа конструкции
Чтобы понять, что такое шасси современного автомобиля и как оно изменилось с момента появления первых машин, необходимо сначала разобраться в конструкции самого автомобиля, в которой этот приводной механизм играет важную роль. Есть еще два основных компонента автомобиля: двигатель и кузов.
- 1. Конструктивные особенности
- 2. Элементы конструкции
- 2.1. Функциональность
- 2.2. Подвеска
- 2.3. Зависимая подвеска
- 2.4. Независимая подвеска
Само шасси представляет собой сложную систему, в которой объединены компоненты привода, силовой установки и трансмиссии автомобиля. Она отвечает за ходовые качества автомобиля и обеспечивает поглощение и последующую передачу сил, действующих на автомобиль во время движения.
Кроме того, мы рекомендуем вам прочитать нашу техническую статью о том, что такое хэтчбек.
Конструктивные особенности
Ранние автомобили имели раму, состоящую из двух продольных элементов, соединенных поперечными элементами, к которым крепились колеса. Это была каркасная конструкция, к которой крепились сиденья:
- двигателя;
- трансмиссии;
- кузова.
Кузов обычно был больших размеров и имел дополнительную задачу — разместить сиденья водителя и пассажира и защитить их от дождя и ветра во время движения. Сегодня это стандартная конструкция шасси грузовых автомобилей для междугородних перевозок. В настоящее время легковые автомобили, включая внедорожники, имеют другой тип расположения шасси. От шасси отказались в 1920-х годах, когда были разработаны автомобили с несущими кузовами. В 1950-х годах была разработана интегрированная концепция для легковых автомобилей, грузовиков и автобусов всех категорий:
- для среднего и малого классов малолитражек в виде несущей кузовной конструкции;
- для высшего класса и машин высокой проходимости в виде несущей рамы или полунесущего кузова с элементами рамы;
- для грузовиков использовалась старая рамная конструкция;
- на автобусах применялся полунесущий или несущий кузов, а рама использовалась в моделях с шасси от грузовых машин.
Элементы конструкции
Современное шасси автомобиля состоит из прочных и долговечных компонентов и систем, которые находятся между конструкцией кузова, двигателем и дорожным покрытием. Именно эти детали и компоненты шасси обеспечивают движение автомобиля, позволяют управлять им и отвечают за комфорт пассажиров во время поездки. Современное шасси состоит из таких важных частей, которые имеют следующие характеристики:
- колёса с шинами;
- трансмиссию;
- подвеску;
- рулевое управление и тормозную систему.
Несущим элементом грузовых автомобилей является шасси, которое служит рамой автомобиля.
Функциональность
Шасси легковых автомобилей сегодня выполняет три основные задачи:
- создание тяговой силы;
- плавность хода;
- управление движением машины.
Как и прежде, самоходное шасси для тракторов и спецтехники служит в качестве несущей конструкции, на которой смонтированы все важные компоненты транспортного средства.
В современных легковых автомобилях двигатель и другие важные компоненты, а также водитель и пассажир находятся внутри кузова. В этом случае люди, находящиеся в боксе, не испытывают дискомфорта во время движения автомобиля. Колесная база этой конструкции подходит для всех типов дорожного покрытия.
В современном автомобиле система узлов и механизмов, обеспечивающая комфортное движение автомобиля по любому типу поверхности, называется трансмиссией:
- опорных устройств транспортного средства – колёс;
- подвески, создающей упругую связь между колёсами и несущей конструкцией автомобиля.
Эти компоненты обеспечивают бесперебойную работу автомобиля на любом типе дорожного покрытия. Подрамник шасси поддерживает кузов, двигатель и другие основные компоненты современного автомобиля. Вращательное движение передается от переднего и заднего мостов к колесам, обеспечивая движение автомобиля.
При проектировании шасси современного автомобиля инженеры уделяют особое внимание эргономичному дизайну и эффективности конструкции. Шасси и компоненты должны идеально вписываться в кузов, в котором размещаются пассажирский отсек, грузовой отсек и кузов. Подвеска не должна занимать слишком много места в конструкции кузова, за исключением высокоскоростных спортивных моделей. В них подвеска занимает большую часть внутреннего пространства кузова.
Оптимально рассчитав эффективность конструкции, можно передать нагрузку от подвески к кузову в определенных точках крепления, тем самым значительно снизив вес кузова. Если нагрузка распределяется в стороне от этих точек крепления, это приводит к увеличению веса тела.
Подвеска
Подвеска является важной частью ходовой части любой модели автомобиля, влияющей на устойчивость автомобиля на дороге, а также на безопасность и комфорт вождения. С момента появления первого в мире автомобиля инженеры разработали множество типов подвески, но наиболее распространенными являются зависимая и независимая подвески. Они отличаются способом соединения колес с одной осью.
Функции шасси
Компоненты подвески шасси снижают нагрузки и компенсируют вибрации при движении по неровной или бездорожной дороге. Подрамник позволяет установить кузов, двигатель и другие компоненты на шасси. Передний и задний мосты передают вращательное движение через колеса, чтобы поддерживать автомобиль в движении.
Первые автомобили, построенные в прошлом веке, отличались от современных транспортных средств по нескольким параметрам. В прошлом все легковые и грузовые автомобили имели шасси, на котором крепились все компоненты (кузов, трансмиссия, двигатель и т.д.). Со временем от рамы шасси остались только грузовики и автобусы. В легковых автомобилях кузов начал брать на себя функции шасси.
СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ШАССИ
Таким образом, можно иметь две различные системы шасси.
- Рамное шасси, которое в общем случае представляет собой несколько крепких балок, на которые инсталлируются все узлы автомобиля. Такая конструкция позволяет автомобилям перевозить огромные грузы и просто управляться с разными динамическими нагрузками.
- Несущий кузов. В погоне за уменьшением веса легковых автомобилей все функции рамы были переопределены на кузов. Такая рама не позволяет перемещать огромные грузы, но в то же время обеспечивает больший комфорт и скорость движения.
В зависимости от назначения автомобиля могут использоваться следующие типы конструкций:
- лонжеронные;
- хребтовые;
- периферийные;
- вильчато-хребтовые;
- решетчатые.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ШАССИ?
Благодаря компонентам шасси и подвески, составляющим систему привода, снижаются нагрузки и компенсируются вибрации при движении по неровным дорогам и бездорожью. Благодаря тому, что подрамник является частью шасси, инженеры смогли установить на него кузов, силовой агрегат, трансмиссию и другие модули. Передний и задний мосты передают крутящий момент на колеса для перемещения автомобиля.
В прошлом все автомобили (легковые и грузовые) имели шасси, чего нельзя сказать о современных транспортных средствах. На шасси были установлены кузов, двигатель, трансмиссия и элементы ходовой части. Со временем автопроизводители поняли, что шасси для автомобилей не нужно, и что все функции шасси выполняет модифицированный кузов. Шасси стало незаменимым компонентом тяжелых внедорожников (SUV) и грузовиков.
Что случится, если в шасси возникнет неисправность
Шасси не оказывает прямого влияния на безопасность дорожного движения, поэтому к его компонентам не предъявляется никаких законодательных требований. Однако при эксплуатации автомобиля возможны сбои в работе этой системы, которые могут оказать существенное влияние на возможные аварии и даже усугубить их последствия, приведя к повреждениям и смертельному исходу.
Ходовая часть очень важна, поскольку ее техническое состояние в первую очередь определяет управляемость и стабильность движения автомобиля. Автомобиль должен реагировать на управление водителя и следовать по заданному им пути (курсовая устойчивость), а также следовать по этому пути, несмотря на внешние воздействия (устойчивость). Именно шасси обеспечивает эти важнейшие характеристики — в частности, компоненты подвески, которые поглощают удары во время движения.
Прежде всего, шасси является ключевым фактором, определяющим возникновение отказа системы при движении автомобиля в направлении, которое не контролируется водителем или контролируется лишь частично. Именно здесь вступают в игру направляющие элементы системы подвески. Кроме того, точки опоры (шпонки и шаровые шарниры) должны работать надежно.
Если шасси находится в плохом техническом состоянии и его компоненты неисправны, это влияет на безопасность не только водителя, но и всех остальных участников дорожного движения. В экстремальных случаях компонент может отделиться от несущей конструкции во время движения, если он ненадежно закреплен, и упасть прямо на дорогу, мешая другим водителям и вызывая аварию.
Когда пора проверять техническое состояние шасси
Водители не всегда воспринимают шасси как неотъемлемую часть своего автомобиля. Ведь комплекс этих механизмов находится где-то в нижней, труднодоступной части автомобиля и его функция зачастую непонятна. Хотя диагностика и ремонт подвески должны выполняться профессионалами, владельцы автомобилей сами также могут определить, что с подвеской что-то не так. Какие признаки указывают на возможную неисправность подвески?
1. Ощущается вибрация в салоне
Если вы сидите за рулем каждый день и чувствуете легкую вибрацию, которая становится все сильнее и сильнее, то это явно проблема с рамой. Причиной может быть износ подшипников, демпферов или поврежденная пружина. Когда эти компоненты изнашиваются, шины становятся несбалансированными, и автомобиль вибрирует все сильнее и сильнее.
2. Автомобиль ведет на сторону
Если вы чувствуете, что при движении автомобиль съезжает с колеи и слегка идет боком, это указывает на несколько возможных проблем с подвеской. Во-первых, это может быть связано с износом тормозных колодок, во-вторых, это может быть связано с колесами, где давление распределяется неравномерно. Возможны и другие аномалии — деформация резиновых тяг подвески (перегибы) или нарушения геометрии колес.
3. Шины неравномерно изнашиваются
В норме шины должны изнашиваться равномерно. Однако если вы заметили, что они менее сбалансированы при движении, или если вы заметили повышенный износ протектора с одной стороны, это означает, что подвеска нуждается в тщательном ремонте.
Это может быть связано с повреждением рычагов, кронштейнов или втулок стабилизатора. Обода также могут быть деформированы или вставки могут ослабнуть.
4. Автомобиль дергает и раскачивает при езде
Во время движения вы заметите, что управляемость автомобиля изменилась и уже не такая плавная и ровная. Проблема может заключаться в том, что амортизаторы протекают и требуют замены. Эти детали больше не могут выполнять работу по поглощению ударов от пружин.
Такая ситуация затрудняет вождение, поскольку малейшее препятствие в виде кочки или камешка на дороге вызывает тряску и раскачивание автомобиля. Езда с протекающим амортизатором возможна, но не очень приятна.
5. Скрипы во время остановки
При торможении слышен скрип, что является явным признаком того, что с ходовой частью что-то не так. Это могут быть тормозные диски или колодки — они сигнализируют об износе и указывают на то, что их пора заменить. Пружина или другая крепежная деталь может скрипеть — это может быть ослабленный фитинг или болт. Амортизатор может скрипеть, если резиновое покрытие потеряло свою эластичность.
6. Стуки в подвеске
Проблемы и неисправности подвески могут проявляться в различных типах хлопающих и скрипящих звуков, слышимых во время движения. Это могут быть изношенные резиновые уплотнения или резиновые втулки, а также шарниры, потерявшие смазку или слишком изношенные. Стук в подвеске может быть вызван люфтом в подшипниках ступиц колес или ослаблением гаек в резервуаре амортизатора.
Стоит ли браться за ремонт шасси самостоятельно
Если вы подозреваете, что с рамой возникли проблемы, не полагайтесь на собственные силы, если вы не являетесь квалифицированным механиком, имеющим соответствующие инструменты и оборудование для ремонта. Поскольку рама представляет собой сложную систему из различных компонентов, ее диагностикой и профессиональной заменой или ремонтом может заниматься специалист или даже бригада. В сервисном центре можно провести полную диагностику функциональности шасси.
Наиболее распространенной причиной неисправностей ходовой части является замена амортизаторов, которые также часто ломаются. Причинами неисправности являются старение и езда по дорогам с плохим покрытием, большим количеством химикатов и грязи. Рекомендуется заменять амортизаторы через каждые 80 000 километров пробега, но иногда водители игнорируют указания производителя и продолжают ездить, рискуя потерять безопасность и комфорт езды.
Часто страдает такой компонент ходовой части, как подвеска. Повреждения вызваны плохим качеством дорог с ухабами, выбоинами и другими препятствиями. Прямой контакт со всеми этими неприятными ситуациями приводит к нарушению углов установки передних колес в подвеске, может сломаться пружина или повредиться подшипник, треснуть резиновые втулки, повредиться опоры амортизаторов.
Неисправности подвески могут быть связаны с износом подшипников в ступице колеса. Если подшипник поврежден и разрушен, он может заблокировать ступицу, что приведет к разрушению подшипника рычага и деформации полуоси.
Это повреждение чрезвычайно опасно на высоких скоростях, так как может привести к серьезной аварии. Подшипники следует заменять на обеих осях одновременно и не превышать рекомендованный производителем автомобиля пробег в 130 000 км.
Заключение
Задача современного шасси — обеспечить надежную работу и долгий срок службы его компонентов. Все это позволяет автомобилю нормально работать в течение десятков тысяч километров без запасных частей и ремонта.
Шасси, благодаря своему сцеплению, позволяет перевозить людей и грузы значительного веса с учетом таких факторов, как большие расстояния, низкие затраты на топливо и оптимальная скорость. По этой причине всегда стоит уделять особое внимание автомобилю и его ходовой части как элементу. Ищите признаки, указывающие на возможные неисправности, и обратитесь в сервисный центр для диагностики и качественного ремонта.
Видеоролик о подвеске автомобилей:
Классификация
Шасси может быть типа шасси или собрано из частичного кузова. Шасси, в свою очередь, подразделяются на:
Использование шасси ограничено тяжелыми автомобилями, грузовиками и полноприводными автомобилями с высокой проходимостью, где важны прочность и способность выдерживать длительные изгибающие нагрузки.
Однако иногда кузов требует высокой жесткости, в этом случае используется пространственная рама, например, в автоспорте.
Во всех остальных случаях использование отдельного шасси нежелательно, так как это увеличивает вес и стоимость автомобиля. В таких случаях используется надстройка.
Часто изготовленная из высокопрочных сталей, конструкция силовой установки, образующая каркас кузова, отвечает требованиям прочности и безопасности, но ослаблена постоянными ударными и скручивающими нагрузками из-за усталости металла. Однако для дорожных автомобилей это не так важно, поскольку конструкция легкая и жесткая.
ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ШАССИ?
Благодаря компонентам шасси и подвески, составляющим систему привода, снижаются нагрузки и компенсируются вибрации при движении по неровным дорогам и бездорожью. Благодаря тому, что подрамник является частью шасси, инженеры смогли установить на него кузов, силовой агрегат, трансмиссию и другие модули. Передний и задний мосты передают крутящий момент на колеса для перемещения автомобиля.
В прошлом все автомобили (легковые и грузовые) имели шасси, чего нельзя сказать о современных транспортных средствах. На шасси были установлены кузов, двигатель, трансмиссия и элементы ходовой части. Со временем автопроизводители поняли, что шасси для автомобилей не нужно, и что все функции шасси выполняет модифицированный кузов. Шасси стало незаменимым компонентом тяжелых внедорожников (SUV) и грузовиков.
Конструктивные особенности
Читайте также: Характеристики, конструкция и применение батарей AGM
Ранние автомобили имели раму, состоящую из двух продольных элементов, соединенных поперечными элементами, к которым крепились колеса. Это была каркасная конструкция, к которой крепились сиденья:
- двигателя;
- трансмиссии;
- кузова.
Кузов обычно был больших размеров и имел дополнительную задачу — разместить сиденья водителя и пассажира и защитить их от дождя и ветра во время движения. Сегодня это стандартная конструкция шасси грузовых автомобилей для междугородних перевозок. В настоящее время легковые автомобили, включая внедорожники, имеют другой тип расположения шасси. От шасси отказались в 1920-х годах, когда были разработаны автомобили с несущими кузовами. В 1950-х годах была разработана интегрированная концепция для легковых автомобилей, грузовиков и автобусов всех категорий:
- для среднего и малого классов малолитражек в виде несущей кузовной конструкции;
- для высшего класса и машин высокой проходимости в виде несущей рамы или полунесущего кузова с элементами рамы;
- для грузовиков использовалась старая рамная конструкция;
- на автобусах применялся полунесущий или несущий кузов, а рама использовалась в моделях с шасси от грузовых машин.
Классификация
Как упоминалось выше, шасси автомобиля необходимо для следующих целей:
- Обеспечивать движение транспортного средства за счет передачи крутящего момента от силового агрегата на трансмиссию и затем на колеса;
- Минимизировать нагрузки, которые поступают в процессе движения машины по неровностям. Благодаря этому ни двигатель, ни другие важные элементы транспорта не страдают от постоянной тряски;
- Обеспечивать прямолинейное движение, маневрирование, ускорение или замедление, а также полную остановку с последующей стоянкой всей конструкции транспорта.
В зависимости от типа транспортного средства, используемого на земле, различают следующие типы шасси:
- Автомобильный – полагается легковым автомобилям, грузовикам, прицепам и полуприцепам;
- Тракторный – как следует из названия, такое шасси используется на тракторах. Оно может быть на гусеницах или на колесах;
- Мотоциклетный – используется для сборки мотоциклов, скутеров, трициклов, квадрациклов;
- Для специализированной техники. Конструкция может быть как самоходная, так и несамоходная. В самоходных модификациях могут использоваться гусеницы или колеса;
- Железнодорожный – на основе такого шасси создается транспорт, предназначенный для передвижения по железным дорогам. Сюда входят поезда, электрички, дрезины, трамваи и так далее;
- Вездеходный – хотя такое шасси используется для сборки автомобилей, его конструкция воплощает в себе особенности наземного и водного транспорта, благодаря чему «амфибия» способна с одинаковой эффективностью передвигаться, как по суше, так и по воде. В эту категорию не входит транспорт, работающий на воздушной подушке. Это уже разновидность водного транспорта.
Все эти типы шасси также можно разделить на следующие категории:
- Рамная конструкция. Она выглядит в виде сваренных металлических швеллеров, на которых закрепляются все механизмы и агрегаты транспортного средства. С таким типом шасси создаются грузовики и много полноценных внедорожников. Раньше на такой тележке также базировались и легковые машины, но из-за большого веса конструкция требовала установки мощного силового агрегата.
- Несущий кузов. В основном такой тип шасси используется в легковом транспорте. В такой тележке может использоваться подрамник, но также бывают автомобили и без данного элемента.
- Самоходная конструкция. В такую модификацию входит только спецтехника. Тележка состоит из основных агрегатов, позволяющих ей передвигаться самостоятельно. В ней обязательно предусматривается кресло оператора. Такой категорией шасси часто пользуются военные структуры для перемещения военной техники, а также большие строительные компании.
- Рамная мотоциклетная конструкция. Этот тип шасси используется для создания мотоциклетного транспорта. Также встречается тип спорткаров, «Багги», в основе которых лежит тоже рама из сваренных труб (для облегчения конструкции).
Шасси грузовых автомобилей
Для грузовых автомобилей были разработаны различные типы шасси. Шасси всегда базируется на шасси. В зависимости от модели автомобиля система привода является либо гусеничным, либо колесным приводом. Менее распространено комбинированное использование колес для управления и гусениц для приведения в движение.
В зависимости от назначения транспортного средства, его шасси может включать кузов, кабину, цистерну, водителя, бетономешалку, основание и т.д. Шасси грузовых автомобилей классифицируются по базе:
- Числу осей – их минимум две, а максимум четыре;
- Грузоподъемности – малый, средний или тяжелый тоннаж;
- Колесной формуле – числу колес, которые устанавливаются на тележке. Они могут быть одинарными или двойными.
Хотя большинство грузовиков базируется на классическом шасси, существуют также модели с несущим кузовом. Однако этот тип автомобиля менее пригоден для перевозки больших грузов.
Представляем обзор четырехосного грузовика Kenworth W900, построенного на рамном шасси:
Достоинства и недостатки шасси наземного ТС
Уже более века инженеры всего мира работают над усовершенствованием шасси автомобилей, чтобы современные средства передвижения отличались высокой устойчивостью, надежностью, безопасностью и комфортом. Это гарантирует, что все узлы и механизмы, установленные в автомобиле или мотоцикле, не пострадают от вибраций или естественных ударов. Срок службы этих компонентов увеличивается, что положительно сказывается на общем рейтинге современных производителей автомобилей.
Кроме того, шасси, использующее в качестве опорной оси землю, а не воздух или воду, позволяет перевозить большие грузы на разумные расстояния с минимальными затратами топлива (по сравнению с воздушными или водными транспортными средствами, способными перевозить такие же грузы).
Несмотря на то, что современные транспортные средства созданы на основе транспортных средств, отвечающих стандартам безопасности, рамы наземного транспорта имеют свои недостатки. Конечно, большинство недостатков старых кузовов устраняются установкой новых, более стабильных компонентов. Однако самым большим недостатком всех наземных модификаций шасси является то, что эти машины могут передвигаться только по земле.
Исключение составляют автомобили-амфибии, но эта технология используется в основном для специальных транспортных средств и только в узких условиях эксплуатации (например, внедорожник не пригодится в городских условиях). Гражданский транспорт пока не может предложить гибкость, комфорт и равную эффективность на суше и на воде, не говоря уже о летающих транспортных средствах. Если верить киноиндустрии, человечество скоро решит и эту проблему (даже подводная лодка когда-то считалась плодом воображения романистов).
