Снаружи дифференциал закрыт левой 1 и правой 5 чашками. В центральные отверстия чашек входят полуоси, одна из которых с помощью шлицев соединяется с внутренней, а другая с внешней обоймами.
Когда ведомая шестерня главной передачи вместе с сепаратором приводится во вращение, сухари оказывают одинаковое давление на кулачки обеих обойм и заставляют их вращаться.
Если одно из колес автомобиля испытывает большее сопротивление, то связанная с ним обойма будет вращаться медленнее сепаратора, и сухари, оказывая большее давление на другую обойму, будут как бы подталкивать ее, соответственно ускоряя ее вращение.
Однако повышенное трение между сухарями и обоймами требует значительного усилия для изменения скорости вращения одной обоймы по отношению к другой и может произойти лишь при достаточно большой разнице сопротивлений, испытываемых правым и левым колесами. Это обеспечивает передачу достаточного крутящего момента на оба колеса и, как правило, исключает возможность остановки одного колеса при пробуксовке другого.
Полуоси служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. Кроме того, полуось может воспринимать изгибающую нагрузку от сил, действующих на колесо. Такую нагрузку создают передаваемая на полуось часть массы автомобиля, а также усилия, появляющиеся вследствие реакции дороги, толчков, вызываемых неровностями дороги, центробежных сил при поворотах и бокового уклона дорожного полотна.
В зависимости от способа установки различают полу-разгруженные и разгруженные полуоси. На всех легковых автомобилях применяют полуразгруженные, а на грузовых автомобилях и автобусах разгруженные полуоси. Полуразгру-женной полуосью называют полуось, у которой ступица ведущего колеса установлена на ее наружном конце, а подшипник расположен внутри картера ведущего моста. Разгруженной полуосью называют полуось, у которой ступица ведущего колеса установлена на двух подшипниках, расположенных на картере ведущего моста.
У автомобилей со всеми ведущими колесами передний мост имеет главную передачу и дифференциал такие же, как в заднем мосту. Кроме того, в нем установлены карданные шарниры равной угловой скорости. В отличие от заднего моста картер главной передачи находится не посередине балки переднего моста, а смещен влево относительно продольной оси автомобиля. По обоим концам коробчатой балки встык приварены фланцы для крепления шаровых опор поворотных цапф. Внутри этих опор расположены карданные шарниры равной угловой скорости. К шаровой опоре приварены шкворни, относительно которых вращается поворотная цапфа, установленная на конических роликовых подшипниках. Цапфа несет на себе ступицу переднего колеса.
3.4. Подвеска
3.4.1. Углы установки передних колес
Автомобиль должен устойчиво сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота. Нельзя допускать скольжения шин по дороге, так как это приводит к их быстрому изнашиванию. Для выполнения этих требований передние колеса управляемых мостов устанавливают под определенными углами. Конструкция переднего моста предусматривает возможность регулировки развала и схождения передних колес.
Угол развала колес (рис. 3.4.1, а) определяется углом а, образуемым плоскостью вращения колеса с вертикальной плоскостью. Он обеспечивается наклоном цапфы поворотных кулаков вниз и считается положительным, если верхняя часть колеса отклонена наружу от вертикальной плоскости. Угол развала отличается у разных моделей автомобилей и составляет 0–2°.
Угол развала необходим для обеспечения перпендикулярного расположения колес к поверхности дороги при движении автомобиля, несмотря на возможную деформацию деталей переднего моста и наличие зазоров в подшипниках ступицы колес. Кроме того, при установке колес с углом развала реакция дороги от силы тяжести автомобиля в основном передается на внутренний подшипник ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем внутренний.
Схождение колес (рис. 3.4.1, б) характеризуется разностью расстояний между горизонтальными диаметрами колес спереди и сзади, при этом расстояние В между колесами впереди несколько меньше, чем расстояние Г между колесами сзади.
Рис. 3.4.1. Углы установки управляемых колес
Так как колеса устанавливаются с развалом, то они стремятся катиться по расходящимся дугам. Однако вследствие схождения колес они катятся строго в продольной плоскости автомобиля, что устраняет боковое скольжение колес по дороге и уменьшает изнашивание шин. Угол схождения колес не превышает 1°, и измерение его в условиях эксплуатации затруднительно. Поэтому на практике схождение колес определяется как разность расстояний В и Г, которые измеряют между ободьями колес или боковинами шин на высоте их осей. Схождение колес зависит от угла развала и составляет обычно 2—12 мм.
В принципе регулировку углов установки передних колес автолюбитель может выполнить своими силами. Однако работа эта достаточно сложная и ответственная, поэтому мы рекомендуем в данном случае обращаться на СТО или в специализированные мастерские.
3.4.2. Устройство передней подвески
Подвеска автомобилей служит для смягчения ударов и толчков, воспринимаемых колесами от неровностей дороги, гашения колебаний рамы или кузова и снижения динамических нагрузок на несущую систему. Подвеска включает в себя три основные части: упругий элемент, амортизатор – гасящий элемент и направляющее устройство. Кроме того, в подвеску легковых автомобилей в виде дополнительного устройства вводятся стабилизаторы поперечной устойчивости.
Упругий элемент связывает раму с передним и задним мостами или с колесами и поглощает удары, возникающие при движении автомобиля, обеспечивая необходимую плавность хода. В качестве упругого элемента применяются листовые рессоры, пружины и скручивающиеся упругие стержни (тор-сионы).
Амортизатор служит для быстрого гашения вертикально-угловых колебаний рамы или кузова автомобиля. Наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы двустороннего действия, которые гасят колебания как при сжатии, так и при растяжении упругого элемента.
Направляющее устройство обеспечивает вертикальные перемещения колес, а также передачу толкающих и тормозных усилий от колес к раме или несущему кузову. По типу
направляющего устройства подвески делятся на зависимые и независимые.
При зависимой подвеске (рис. 3.4.2, а) оба колеса жестко связаны между собой мостом, подвешенным к раме. При этом перемещение одного из колес в поперечной плоскости вызывает перемещение другого колеса.
При независимой подвеске колес (рис. 3.4.2, б) каждое колесо непосредственно подвешено к раме или несущему кузову, и перемещение одного колеса практически не зависит от перемещения другого.
Рис. 3.4.2. Схемы подвесок:
а — зависимой, б – независимой.
Конструкция переднего управляемого моста определяется типом применяемой подвески. Базовой деталью моста является балка. Если она связана с колесами жестко, то мост называется неразрезным (рис. 3.4.2, а), а если через упругие элементы, то он называется разрезным (рис. 3.4.2, б). На легковых автомобилях применяют разрезные передние мосты с независимой подвеской колес. Все грузовые автомобили имеют обычно неразрезные передние мосты и зависимую подвеску.
Современные легковые автомобили имеют независимую подвеску передних колес. Особенность такой подвески заключается в том, что оба передних колеса не связаны между собой жесткой балкой, а с помощью рычагов на пружинах подвешены независимо одно от другого к раме автомобиля или к подрамнику несущего кузова. Таким образом, толчки, получаемые одним колесом от неровностей дороги, не передаются на другое колесо. Независимая подвеска обладает рядом преимуществ: снижение массы неподрессоренных частей благодаря отсутствию балки переднего моста; предотвращение появления синхронизированных колебаний передних колес; снижение крена кузова при наезде колеса на препятствие; уменьшение опасности бокового заноса.
Существует несколько разновидностей конструкции независимых подвесок. Естественно, что рассказ об устройстве всех типов подвесок, которых насчитывается более десятка, займет слишком много времени и места. Поэтому для примера остановимся на подвеске типа «Мак-Ферсон». Эта конструкция благодаря невысокой стоимости, нетрудоемкости изготовления, компактности, ремонтопригодности получила широкое распространение в автомобилестроении. В частности, подвеска типа «Мак-Ферсон» устанавливалась на автомобили семейства ВАЗ-2108, ВАЗ-2110, A3JIK-2141, а также на множество автомобилей иностранного производства.
