При ходе штока вверх гребешки сальника снимают жидкость с поверхности штока, и она скапливается в канавках. Канавки способствуют последовательному снижению давления жидкости и воздуха; При ходе штока вниз жидкость из канавок увлекается штоком обратно в полость между сальником и направляющей штока, а затем стекает через отверстия в компенсационную камеру /, образованную между резервуаром 19 и цилиндром 18. Полость сальников штока связана с компенсационной камерой, где давление воздуха близко к атмосферному, поэтому сальник. 8 разгружен от действия высокого рабочего давления жидкости. Резиновый гребенчатый сальник 7 и войлочный сальник 6 предотвращают попадание пыли, грязи и влаги внутрь, рабочего цилиндра. Все три сальника закреплены гайкой 4, ввернутой в резервуар амортизатора. Особенностью телескопического амортизатора является наличие в нем камеры 1, служащей для компенсации изменения объема жидкости в рабочем цилиндре по обе стороны поршня, возникающего из-за перемещения штока. Так, при движении поршня вниз объем вытесняемой из-под него жидкости больше того объема, который освобождается для жидкости над поршнем, вследствие этого при ходе сжатия жидкость, объем которой равен входящей в цилиндр части штока, вытесняется в компенсационную камеру 1. Жидкость сжимает находящийся в камере воздух, избыточное давление которого может достигать 80—100 кН/м2.
При ходе отдачи сжатый воздух заставляет перетекать жидкость из компенсационной камеры обратно в цилиндр. При плавном ходе сжатия поршень медленно движется вниз, и шток входит в рабочий цилиндр. Давление, оказываемое поршнем на жидкость, незначительно. Под действием давления жидкость из-под поршня вытесняется в двух направлениях: в пространство над поршнем и в компенсационную камеру. Пройдя через наружный ряд отверстий 16 в поршне, жидкость открывает перепускной клапан 12 и поступает из-под поршня в пространство над ним. Часть жидкости, объем которой равен объему вводимого в рабочий цилиндр штока, поступает через калиброванное отверстие 11 клапана сжатия 21 в компенсационную камеру 1, повышая давление находящегося в ней воздуха. При этом клапан сжатия 21 закрыт под действием пружины 10. При резком ходе сжатия поршень перемещается быстро, и давление жидкости в цилиндре значительно возрастает. Под действием высокого давления открывается клапан сжатия 21, вследствие чего дальнейшее увеличение сопротивления амортизатора резко замедляется. Клапан сжатия разгружает амортизатор и подвеску от больших усилий, которые могут возникать при высокочастотных колебаниях и ударах во время движения по плохой дороге. Кроме того, он исключает возрастание сопротивления амортизатора при повышении вязкости жидкости в холодное время года. При плавной отдаче поршень медленно перемещается вверх, и шток выходит из рабочего цилиндра.
Перепускной клапан 12 закрывается, и давление жидкости над поршнем увеличивается. В результате повышения давления жидкость, находящаяся в пространстве над поршнем, через внутренний ряд отверстий 14 в поршне поступает к клапану отдачи 13 и через кольцевой зазор между клапаном и втулкой 15 в пространство под поршнем. При этом клапан отдачи закрыт, так как давление жидкости небольшое. Под действием давления воздуха жидкость из компенсационной камеры через отверстия в днище поступает к перепускному клапану 22, преодолевает незначительное сопротивление его пружины и перетекает в цилиндр. При резком ходе отдачи скорость движения поршня увеличивается, и давление жидкости в пространстве над ним значительно возрастает. Под действием возросшего давления жидкости преодолевается сила пружины клапана отдачи 13 и он открывается, в результате чего жидкость поступает в пространство под поршнем. Кроме того, жидкость в пространство под поршнем поступает по тем же путям, что и при плавной отдаче.
Степень открытия клапана отдачи зависит от резкости хода отдачи: чем резче отдача, тем больше открывается клапан и, следовательно, больше проходное сечение для жидкости. В результате этого возрастание сопротивления амортизатора резко замедляется. Таким образом, клапан отдачи разгружает амортизатор и подвеску от больших нагрузок, возникающих при высокоскоростных колебаниях при движении по неровной дороге. Он также ограничивает увеличение сопротивления амортизатора в случае возрастания вязкости жидкости при низких температурах. Телескопические амортизаторы, выпускаемые отечественной промышленностью, отличаются в основном устройством клапанов. Амортизатор автомобиля ЗИЛ-131 имеет одинаковые по устройству клапаны (рис. 6) сжатия 5 и отдачи 2. Каждый из клапанов состоит из тарелки 9, диска 8 и дроссельного диска 7 с вырезами по наружным краям. Дроссельный диск закрывает внутренние отверстия в днище 4 и поршне 1.
Рис. 6. Амортизатор автомобиля ЗИЛ-131 и детали клапанов сжатия и отдачи
1 – поршень; 2 – клапан отдачи; 3, 6 – пружина; 4 – днище; 5 – клапан сжатия; 7 – дроссельный диск; 8 – диск, 9 – тарелка.
При плавных сжатии и отдаче каждый из клапанов закрыт, и жидкость перетекает через внутренний ряд отверстий в поршне или днище и вырезы дроссельного диска. При резком сжатии или отдаче преодолевается усилие пружин 6 или 3, и жидкость вытекает через открытые клапаны, чем ограничивается сила сопротивления амортизатора.
Телескопический амортизатор может быть установлен в подвеске вертикально или с наклоном. Часто его размещают внутри витых пружин. Корпус и шток амортизатора закреплены с помощью резинометаллических шарниров, обеспечивающих бесшумную работу амортизатора и не нуждающихся в смазке. Телескопические амортизаторы обычно применяют в передних и задних подвесках легковых автомобилей и автобусов. У грузовых автомобилей ими оборудуются в основном передние подвески и значительно реже — задние.
1.6 Устройство колёс
Колёса автомобилей ЗИЛ – 131 и ГАЗ – 53А состоят из диска и обода (рис 7). Колёса автомобиля КамАЗ бездисковые. Обод колёс у грузовых автомобилей плоский, имеет два бортовых кольца. Съёмное бортовое кольцо неразрезанное и закреплено на ободе разрезным замочным кольцом.
Рис. 7 Колесо автомобиля ЗИЛ 131
1 – бортовое кольцо; 2- диск; 3 – покрышка;4 – камера; 5 – распорное кольцо; 6 – обод; 7 – балансир; 8 – ободная лента;9 - уплотнитель вентильного паза; 10 – замочное кольцо; 11 – вентиль камеры; 12 – посадочное кольцо.
На дисках колёс выполнены конические отверстия, которыми колесо устанавливают на шпильки. Гайки колёс также имеют конус. Совпадением конусов гаек с конусными отверстиями на дисках обеспечивается точная установка колёс.
У грузовых автомобилей на заднюю ось с каждой стороны устанавливают по два колеса. Внутренние колёса закреплены на шпильках колпачковыми гайками с внутренней и наружной резьбой, а наружные колёса – гайками с конусом. Для предотвращения самоотвёртывания гаек при ускорении и торможении автомобиля гайки левой стороны имеют левую резьбу, а гайки правой стороны – правую.
Колёса автомобиля КамАЗ устанавливают на конических поверхностях ступиц колёс и крепят прижимами. Для установки колеса на ступице внутренняя поверхность обода имеет конус. Между ободьями сдвоенных задних колёс установлено проставочное кольцо. Все шпильки колёс автомобиля КамАЗ имеют правую резьбу.
Запасное колесо автомобилей ЗИЛ – 131 и ГАЗ – 53А устанавливают на откидном кронштейне на раме под передней частью грузовой платформы.
1.7 Автомобильные шины
Рессоры и амортизаторы не предохраняют автомобиль от мелких толчков, возникающих при наезде на небольшие неровности. Для поглощения небольших толчков и смягчении ударов при наезде на препятствия применяют пневматические шины. Смягчение ударов и поглощение мелких толчков осуществляется за счёт сжатого воздуха в шинах и их упругости.
Пневматическая шина состоит (рис. 8) из покрышки, камеры и ободной ленты. Главной и наиболее сложной частью шины является покрышка, которая защищает камеру от повреждения и обеспечивает хорошее сцепление колеса с дорогой. Основными материалами, идущими на изготовление покрышки, являются резина и специальная ткань (корд) из очень прочных продольных нитей (основы) и разреженных поперечных (утка).
Рис. 8 Автомобильная шина
1 – покрышка; 2 – пневмокамера; 3 – ободная лента; 4 – вентиль; 5- обод.
Покрышка состоит из каркаса, беговой дорожки (протектора), боковой и бортовой частей. Каркас изготовлен из нескольких слоёв тканей (корд) с резиновыми прослойками между ними. В покрышках диагонального построения нити корда расположены под углом друг к другу. Вдоль окружности по беговой части проложен протекторный слой из прочной износостойкой резины. Для хорошего зацепления колёс с дорогой по поверхности протектора сделаны углубления, образующие протекторный рисунок. Форма рисунка определяется условиями работы автомобиля. Для хороших дорог применяют шины с мелким дорожным рисунком, а для плохих дорог и бездорожья - с крупным направленным рисунком.
При установке колеса, шина которого имеет направленный рисунок протектора, необходимо следить, чтобы стрелка на боковине покрышки соответствовала направлению вращения колеса. Этим достигается лучшее зацепление с дорогой и уменьшение износа покрышки.
2. Балансирующая подвеска ЗИЛ 131
Балансирная подвеска применяется в трехосных автомобилях, средний и задний ведущие мосты которых обычно располагаются близко один к другому. Иногда ее используют на четырехосных автомобилях и многоосных прицепах. Балансирная подвеска может быть зависимой и независимой. Первый тип подвески более распространен.