В процессе эксплуатации автомобиля происходят отказы элементов ходовой части, доля которых составляет около 15% от общего их количества. Продольные и поперечные балки рамы подвергаются изгибу, в них появляются трещины, изломы, ослабевают заклепочные и болтовые соединения. В переднем мосту прогибается, а иногда скручивается, балка, изнашиваются подшипники и их посадочные места в ступицах колес, изнашиваются шкворни и их втулки, разрабатываются отверстия в диске под шпильки крепления колес, изменяется упругость, ломаются рессоры и пружины подвески автомоби­лей, деформируется обод, повреждаются шины, изнашиваются и разрушаются покрышки и камеры и др. В результате указанных неисправностей изменяются углы уста­новки передних колес, и соответственно, затрудняется управление автомобилем, повышается из­нос шин, увеличивается расход топлива вследствие повышения сопротивления качению колес, увеличивается вероятность дорожно-транспортного происшествия.

Особого внимания заслуживают шины, на которые приходится до 14% эксплуатационных затрат. Разрушение покрышек и камер может происходить в результате де­фектов, допущенных в производстве, или по причинам эксплуатаци­онного характера. Разрушение покрышек в эксплуатации происходит вследствие отклонения давления воздуха в шинах от норм. Пониженное давление вызывает повышенную деформацию шины и пере­напряжение материала покрышки, увеличение внутреннего трения и теплообразования в шине, в результате чего нити каркаса отслаивают­ся от резины, перетираются и рвутся. Чрезмерное давление воздуха в шине уменьшает ее деформацию и площадь контакта с дорогой, что повышает напряжение нитей карка­са и удельное давление шины на дорогу. В результате происходит преж­девременный разрыв нитей и увеличивается износ протектора по центральной части беговой дорожки. Преждевременные износ и разрушение шин могут происходить так­же при повышении максимально допустимых нагрузок, действие кото­рых на шину аналогично действию пониженного давления. При езде по плохим дорогам с неисправными рессорами и при перегрузке авто­мобиля шина касается кузова, в результате чего получает механичес­кие повреждения. При недостаточном давлении воздуха в сдвоенных шинах уменьша­ется зазор между ними, что при увеличении нагрузки и деформации шин приводит к взаимному их касанию и истиранию боковой поверх­ности. Причинами повреждения шин являются также неправильные углы установки передних колес, повышенные зазоры в рулевом управлении и т. п. Камеры и покрышки разрушаются также вследствие проколов и других механических повреждений.

Для поддержания работоспособного состоянияходовой части ав­томобиля проводят визуальную ходовую диагностику и выполняют работы ТО и ТР. Они включают проверку состояния шин и создание в них нормального внутреннего давления воздуха; периодический контроль и регулировку углов установки передних колес; проверку зазоров в подшипниках ступиц колес и шкворневых соединениях; проверку состояния рамы и подвески; проверку крепления и смазку деталей ходовой части. При контроле технического состояния шин их осматривают, проверяют давление воздуха, подкачивают, удаляют острые предметы, проверяют зазор междусдвоенными шинами (не менее 40 мм), состояние вентиля и обода колеса (наличие вмятин, заусенцев и коррозии).

Для измерения давления воздуха в шинах применяют манометры поршневого или пружинного типа. Точность показаний этих манометров в пределах цены деления шкалы (0,01 или 0,02 МПа). Сжатый воздух для накачивания шин получают из стационарных или передвижных компрессорных установок. Раздача сжатого воздуха при накачивании шин производится воздухораздаточными колонками, с помощью шланга с наконечником, присоединяемом к вентилю шины. Подача воздуха по достижении в шине требуемого давления прекращается автоматически.

Диагностирование углов установки управляемых колес автомобиля заключается в замерах углов схождения и развала колес, поперечного и продольного наклона шкворня или оси поворотной стойки (рис.2.50) или в определении боковой силы, создаваемой вращающимся колесом при движении по дороге.

а – схождение; б – развал; в, г – соответственно углы поперечного и продольного наклонов шкворня

Рисунок 2.50 – Углы установки управляемых колес

Угол развала колес считается положительным, если колеса наклонены верхней частью наружу; продольный наклон шкворня (стойки) считается положительным, если нижний конец их наклонен вперед; схождение колес считается положительным, если расстояние между колесами впереди меньше, чем сзади. Поддержание оптимальных углов установки управляемых колес обеспечивает нормальную работу переднего моста, стабилизацию управляемых колес, устойчивость и управляемость автомобиля, уменьшение износа шин и деталей передней подвески, а также снижение рас­хода топлива.

Диагностированию углов установки управляемых ко­лес должна предшествовать проверка радиального и осе­вого зазора в шкворневых со­единениях, люфта подшипни­ков ступиц колес, давления воздуха в шинах, а также проверка общего состояния передней подвески и крепления дисков колес. Радиальный Аи осе­вой Б зазоры в шкворневом со­единении определяют с помощью прибора Т 1 и плоского щупа (рис.2.51) по пе­ремещению поворотной цап­фы при подъеме и опускании передней оси. Прибор состоит из штати­ва и индикатора часового ти­па. Штатив прибора закреп­ляют на балке передней оси автомобиля вблизи предварительно вывешенного колеса, а мерный штифт ин­дикатора упирают в ниж­нюю часть опорного диска тормоза. Стрелку индикатора устанавливают на нуль шка­лы. При опускании колесо от­клонится в сторону и вверх, в резуль­тате в шкворневом соедине­нии может быть обнаружен радиальный Аи осевой Б зазоры, которые не должны быть более 0,75 мм и 1,5 мм. Поскольку плечо замера радиального зазора примерно в 2 раза больше длины шкворня, то радиальный зазор будет в 2 раза меньше показаний индикатора.

Увеличенный зазор в ступице может быть вы­явлен покачиванием колес в поперечном и продольном направлениях после устранения зазора в шкворневом соединении. У правильно отрегулированных подшипников не должно быть люфта колеса при его покачивании, оно должно свободно вращаться и ступица не должна нагреваться при движении автомобиля. В узлах, конструктивно не подлежащих регулировке, подшипники при износе заменяют.

1 – индикатор; 2 – домкрат; А – радиальный зазор; Б – осевой зазор

Рисунок 2.51 – Замер люфтов шкворня при вывешенном (а) и опущенном на пол (б) колесе

Осевой люфт можно замерить индикатором. При осевом перемещении ступицы больше 0,15 мм и при увеличенном люфте в подшипниках производится их регулировка. При регулировке зазора в под­шипниках ступицы колесо вывешивают, гайку цапфы расшплинтовывают, а затем затягивают ключом до момента начала торможения колеса при его вращении рукой. После этого отворачивают гайку на небольшой угол до момента начала свободного вращения колеса и совпадения прорези гайки с отверстием для шплинта или со штифтом замочного кольца. Правильно отрегулированное колесо должно от толчка рукой легко вращаться и не иметь люфта.

Проверку всех углов установки передних колес производят только на автомобилях, имеющих независимую подвеску колес. У грузовых автомобилей проверяют величину схождения передних колес, зазоры в шкворневых соединениях и подшипниках ступиц колес. Угол схождения колес составляет от - 20" до +1°. На практике (по рекомендации завода изготовителя) используют линейную величину схождения колес, определяемую как разность расстояний Аи Б(рис.2.50), замеренных в горизонтальной плоскости, проходящей через центры обоих колес при упоре наконечников измерительной линейки в боковины шин или ободов колес, при положении колес, соответствующем прямолинейному движению автомобилю. Линейная ве­личина схождения составляет от - 1 до 4 мм для легковыхи от 1 до 11 мм -для грузовых автомобилей. Угол развала колес равен от -70" до +45" для легковых и от +45 до +130 - для грузовых автомобилей. Угол поперечного наклона шкворня составляет от 5,5° до 14° у легковых и от 6° до 8° - у грузовых автомобилей, а угол у продольного наклона шкворня - от 0° до 9° у легковых и от 1,5° до 3,5° - у грузовых автомобилей. У некоторых марок легковых автомобилей могут определяться и регулироваться развал и схождение задних колес. Следует обратить внимание на то, что нормативные параметры, указываемые заводами-изготовителями, могут учитывать загрузку автомобиля.

Угол схождения колес регулируют изменением длины поперечной тяги. На автомобилях с разрезной передней осью (с независимой передней подвеской) схождение колес регулируют правой и левой рулевыми тягами (рис.2.52). При этом длина тяг должна быть одинаковой.

1 – контргайка; 2 – муфта рулевой тяги; 3 – наружный наконечник рулевой тяги; 4 – регулировочная тяга; 5 – внутренний наконечник рулевой тяги

Рисунок 2.52 - Регулировка схождения передних колес

Для измерения углов установки управляемых колес применяют стационарные стенды статического и динамического типов. Первые измеряют углы установки колес, находящихся в состоянии покоя, а вторые - на вращающихся колесах. По типу измерительных устройств статические стенды подразделяются на: механические, гидравлические, электрооптические, комбинированные и электронно–компьютерные.

Электрооптические и комбинированные стенды по расположению светоизлучателя подразделяются на два типа. Светоизлучатель может устанавливаться стационарно на площадке канавы или на подъемнике, во втором случае устанавливается на колесе. Схема наиболее простого комбинированного стенда показана на рисунке 2.53. На стенде угол поперечного наклона оси поворота колеса определяется гидравлическим способом по уровню 16 (рис.2.53, б). Остальные углы электрооптическим способом по лучу, отраженному на экран от зеркала 12 (рис.2.53, а), установленного на колесе.

Рисунок 2.53 – Схема комбинированного стенда для проверки углов установки управляемых колес

Стенд состоит из двух экранов, закрепленных на штативе 1, фонарей светоизлучателей 4 на выходной линзе 6, на которых нанесено перекрестье 7. На экранах 13 нанесены шкалы для определения величины схождения колес 9 для определения величины углов развала 5 и определения величины углов продольного наклона оси поворотной стойки 8. Вертикальное и радиальное перемещение экрана производиться с помощью муфты 2, горизонтальное - при передвижении рычага 3, на котором крепиться фонарь 4. Внутри фонаря расположены лампочка-светоизлучатель и оптические линзы.

Для определения углов установки управляемых колёс автомобиль устанавливается передними колёсами на поворотные круги 18 стенда. Проверяется и доводиться до нормы давление в шинах. Определяются и устраняются люфты и изношенные детали, влияющие на углы установки колес. Передняя часть автомобиля вывешивается с помощью подъемника или домкрата. Включается в сеть лампа фонаря 4 и «крест» 7, нанесенный на стекло линзы светоизлучателя проецируется на центральное зеркало 12 и, отражаясь от него, проецируется на экран 13 в форме двух пересеченных перпендикулярно друг другу линий в форме креста 10. Для установки центрального зеркала 16 (рис.2.53, б) параллельно колесу, колесо прокручивают. Если центральная точка «креста» будет двигаться на экране по кругу, то производиться регулировка установки зеркала регулировочными винтами. Если центральная часть «креста» при вращении колеса будет находиться в одной точке, то зеркало отрегулировано параллельно колесу. Невозможность регулировки центрального зеркала 16 параллельно колесу свидетельствует о погнутости диска.

Переднюю часть автомобиля опускают, колеса ставят на поворотные круги и встряхивают, нажимая на капот. Для определения величины развала правого колеса оператор проворачивает рулевое колесо до тех пор, пока вертикальная прямая «креста» не будет установлена на шкале схождения 9 на отметку 0 на правом экране стенда, как указано на рисунке 2.53, а. В этом случае правое колесо займет строго прямолинейное движение, так как экран установлен параллельно колесу. Тогда горизонтальная прямая «креста» укажет величину развала по шкале 5. Одновременно на левом экране стенда вертикальная прямая «креста» укажет величину схождения. При повороте правого колеса на 20° наружу «крест» отразиться уже от бокового зеркала 17. При этом на экране вертикальная часть «креста» должна совпасть на шкале схождения 9 с нулевым значением, а горизонтальная прямая «креста» укажет на величину угла продольного наклона оси поворотной стойки по шкале 8. Аналогично определяется угол продольного наклона оси или шкворня на левом колесе. Поперечный наклон оси или шкворня определяется с помощью уровня 16, установленного на верхней части зеркал. Для этого оператор прокручивает рулевое колесо до тех пор, пока правое колесо не повернется во внутрь на 20 градусов Тогда «крест» отразится от другого бокового зеркала и своей вертикальной чертой установится на нулевое значение горизонтальной шкалы экрана. Уровень устанавливается на ноль. При повороте колеса на 20° , т. е до прямолинейного движения, считывается поперечный наклон оси поворотной стойки или шкворня. На стенде проверяется также соотношение углов поворота колес, центровка рулевого колеса. Стенд прост в устройстве и отладке, удобен при проведении работ и имеет приемлемую точность измерений. Недостатком данного стенда является невозможность определения смещения колес и смещения передней и задней оси.

Электрооптический стенд СКО–1М (рис.2.54) использует оптическую схему проекторов для определения всех углов наклона оси поворотной стойки, центровки рулевого колеса, смещения колес на переднем и заднем мостах, контролирует рассогласование поворота колес и параллельность передней и задней оси и т.д. В оптической схеме измерителя углов наклона световой пучок формируется объективами и, отражаясь от свободно качающегося зеркала маятника, попадает на закрепленную в корпусе измерителя стеклянную шкалу. Поэтому свободно качающееся зеркало-маятник одновременно заменяет уровень в комбинированном стенде.

Рисунок 2.54 - Стенд СКО-1М для проверки углов установки колес

После установки передних колес на поворотные круги 1 проверяют техническое состояние передней подвески. При удовлетворительном состоянии производится контроль и при необходимости подкачка шин до нормы. На колеса устанавливаются опорные балки 2 (рис.2.54, а), с помощью опорных подпятников с регулировочными винтами 3 и зацепов 4, которые захватывают протектор шины. На ось опорной балки устанавливаются измерительные приборы 5, которые подключаются к источнику питания. На задние колеса устанавливаются индикаторы со шкалой 6. Оба измерительных прибора устанавливаются по уровню 7, после чего шкалы индикаторов задних колес устанавливают по высоте так, чтобы световой указатель 8, проецируемый в форме светового круга с затемненным сектором в форме треугольника, попал на отметку «0» деления шкалы. Далее необходимо совместить ось опорной балки с осью вращения колеса. Для этого передняя часть автомобиля вывешивается и придерживая измерительный прибор 5 рукой вращают колесо. Если световой указатель 8 перемещается по шкале 6 индикатора заднего колеса, то необходимо с помощью регулировочных винтов 3 опорных подпятников произвести регулировку до тех пор, пока световой указатель перестанет перемещаться по шкале 6 при вращении переднего колеса. Передняя часть автомобиля опускается колесами на поворотные круги и несколько раз встряхивается нажатием на капот для установки сопряжений подвески в исходное положение.

При определении величины схождения колес оба измерительных прибора выставляются по уровню 7 и фиксируются относительно оси опорной балки зажимным винтом 9. Поворотом рукоятки 10 (рис.2.54, б) блока зеркал, направить изображения световых указателей 8 приборов на соответствующие шкалы 11. Вершина треугольника светового указателя должна находиться на горизонтальной линии одной из шкал, которая соответствует величине обода колеса проверяемого автомобиля. Четкое изображение светового указателя регулируется вращением рукоятки 12. Вращением рулевого колеса устанавливают световой указатель на нулевую отметку на одной из шкал. Величину схождения передних колес считывают по другой шкале. При установке передних колес, когда на обеих шкалах будет одинаковая величина схождения, определяется центровка рулевого колеса. При установке одинаковых показателей на шкалах индикаторов задних колес, считывают величины схождения передних колес. Если величины схождения одинаковы, то передняя ось перпендикулярна оси симметрии автомобиля. Установив приборы наоборот, т.е. измерительные приборы на задних колесах, а индикаторы со шкалами на передних, аналогично можно проверить положение заднего моста относительно оси симметрии автомобиля.

При измерении развала колес, продольного и поперечного наклона оси поворотной стойки или шкворня пользуются измерителем угла наклона 13. Производится контроль установки прибора по уровню 7. Измеритель устанавливают перпендикулярно проектору прибора, как указано на рисунке 2.54,а до его фиксации. Рычажок 14 устанавливается в фиксированное положение « развал колес». Повернуть передние колеса до тех пор, пока не будет одинаковая величина схождения. Зафиксировать показания развала правого и левого колеса. Для дальнейшего определения продольного и поперечного наклона оси поворотной стойки или шкворня установить шкалу поворотных дисков в нулевое положение. Рычажок измерителя углов наклона 14 передвинуть в положение, когда треугольник в пятне проецируемого круга в измерителе не установится на нулевую отметку по шкале наклон стойки. Повернуть левое колесо наружу на 20 градусов и прочитать угол продольного наклона оси поворотной стойки. Те же операции провести и на правом колесе. Для измерения угла поперечного наклона оси поворотной стойки или шкворня измерительный прибор 13 повернуть на 90 градусов в сторону заднего колеса пока не зафиксируется параллельно колесу. Повернуть левое колесо на 20 градусов внутрь. Ослабить винт 9 крепления измерительного прибора к опорной балке и прибор поворачивать вокруг оси опорной балки, пока световой указатель в измерителе не займет положение на нулевой отметке шкалы. Затянуть винт 9 крепления прибора и повернуть колесо наружу на 20 градусов. Показания угла поперечного наклона оси поворотной стойки считывают по левой шкале измерительного прибора.

Развитие электроники и компьютерной техники позволило разработать современные электронно-компъютерные стенды, обладающие более высокой точностью.

На электронно-компьютерных стендах на колеса устанавливаются зажимы, на которые крепятся электронные датчики. В этом случае трудоемкая установка датчиков параллельно колесу не требуется. С помощью специальной программы компьютера выбирается нужная модель автомобиля, затем фиксируются первоначальные параметры углов установки колес задней и передней оси, смещения геометрических осей, разница углов на повороте, максимальный угол поворота и т.д. Эти данные высвечиваются на мониторе компьютера. В период и после проведения регулировочных работ на мониторе автоматически высвечиваются текущие значения параметров. На рисунке 2.55 показаны нормативные (вверху) и текущие значения угла развала, продольного наклона оси и угла схождения правого колеса, а также графическая иллюстрация углов установки колеса.

Рисунок 2.55- Значения углов установки управляемых колес на экране монитора электронно-компьютерного стенда

Необходимость снижения трудоемкости работ при диагностировании передних мостов автомобилей и приближения условий контроля к реальным условиям движения привели к созданию и применению динамических стендов барабанного и площадочного типов. При этом состояние переднего моста оценивается по величине боковой силы в контакте колеса с опорной поверхностью (рис. 2.56).

Барабанный стенд состоит из двух беговых барабанов, подве­шенных на серьгах к двум рамам под каждое колесо оси; двух электродвигателей, размещенных внутри барабанов и обеспечи­вающих их вращение; устройства для фиксации автомобиля на стенде (для однобарабанных стендов); измерительного устрой­ства и пульта управления.

а – проездной площадочный стенд; б – схема проездного площадочного стенда; в – схема стенда с беговыми барабанами

1 –площадка поперечного перемещения; 2 – рейка поперечного перемещения; 3 – ведущий барабан; 4 – ведомый барабан осевого перемещения

Рисунок 2.56 – Контроль углов установки колес в динамическом режиме

При вращении беговых барабанов электродвигателями в мес­тах контакта колес с барабанами возникают боковые силы. Под их воздействием барабаны перемещаются в осевом направлении. Величина перемещения барабана, пропорциональная боковой си­ле, фиксируется индуктивным датчиком и в виде электрического сигнала передается на измерительный прибор пульта управления. Если значения измеренных сил не соответствуют норме, регулируют схождение, изменяя длину поперечной рулевой тяги. При невозможности отрегулировать схожде­ние производят ремонт. Стенд может иметь не два, а четыре бара­бана (по два на каждое колесо). Такие стенды исключают не­обходимость крепления автомобиля на барабанах и позволяют учитывать перекосы мостов. В четырехбарабанных стендах величину боковой силы измеряют либо по осево­му перемещению одного из барабанов (рис.2.56, в), либо по перемещению измерительного ролика, расположенного между барабанами.

Площадочный стендпредназна­чен для оценки установки управляемых колес автомобиля по величине перемещения платформ под воздействием боковой силы, возникающей при переезде через них управляемых колес автомобиля. Стенд состоит из подвижной платформы и измери­тельного устройства (рис.2.56, б). Измерительное устрой­ство состоит из датчиков бокового перемещения и измерительных приборов.

Восстановление угла развала производится ремонтными воздей­ствиями - заменой шкворневых втулок и правкой передней оси в холодном состоянии. Правка допустима, когда прогиб ее на 1 м длины составляет не свыше 70…80 мм. У автомобилей с независимой подвеской колес угол раз­вала регулируют при помощи прокладок в креплении оси ры­чагов подвески или регулировочным эксцентричным болтом (рис.2.57).

При движении автомобилей на вы­соких скоростях появляется биение колес. Причи­ной этого является дисбаланс (неуравновешенность) колес, возникаю­щий в результате неравномерного износа протектора шины, наложения заплат при ремонте покрышки или

1 – гайка стабилизатора; 2 – болт крепления шарнира; 3 – фланец чехла; 4 – регулировочный болт; 5 – шарнир стабилизатора; 6 – задняя чашка; 7 – гайка

Рисунок 2.57 – Регулировка развала передних колес

камеры, помятости или деформации диска или обода колеса и других причин. Это приво­дит к образованию в колесе неравномерного распределения материала по ширине (рис.2.58) или к несовпадению центра тяжести колеса с его геометрической осью.

Рисунок 2.58 – Схема неуравновешенности колеса

Нарушение балансировки при движении на высоких скорос­тях приводит к появлению центробежных сил, возрастающих пропорционально квадрату скорости. Эти силы создают дополни­тельные динамические нагрузки на подшипники колес, вызывают биение колес, повышенный износ деталей переднего моста и рулевого управления, нарушают углы установки управляемых колес и увеличивают износ протектора шин. Для устранения неуравновешенности колес производят их статическую и динамическую балансировку.

Статическая неуравновешенность (статический дисбаланс) оп­ределяется моментом силы тяжести неуравновешенных масс ко­леса относительно оси вращения. Причиной возникновения дисба­ланса является неравномерное распределение материала по окружности в эле­ментах колеса (шины, обода, ступицы и др.). Статическая балансировка снятых с автомобиля колес произ­водится на балансировочных станках. Колесо крепится к ступи­це, ось вращения которой расположена горизонтально, и вращают легким толчком руки сначала в одну, а затем в дру­гую сторону до полной остановки и отмечают мелом низшие точ­ки для обоих случаев (точки 1’ и 1” на рис.2.58). Несовпадение отмечаемых мелом точек происходит вследствие наличия момента сил трения в подшип­никах вала станка. Определив наиболее «тяжелое» место колеса (точка 1), которое находится между этими точками, укрепляют на проти­воположной («легкой») части обода балансировочный груз 2, уравновешивающий несбалансированную массу колеса 1.

Однако статическая балансировка не во всех случаях устра­няет несбалансированность колеса. Иногда после статической ба­лансировки возникает динамическая неуравновешенность или ди­намический дисбаланс. Динамическая неуравновешенностьне может быть выявлена в статическом состоянии, она проявляет себя только при вращении колеса. Если при статической балансировке неуравновешен­ной массы 1, находящейся по одну сторону вертикальной плоскости симметрии колеса, балансировочный гру­з 2поместили по другую сторону (рис.2.58, б), то в этом случае при вра­щении колеса возникает момент от центробежных сил Р j , стре­мящийся повернуть колесо относительно плоскости вращения (рис.2.58, б). При повороте колеса вокруг своей оси на 180° момент центро­бежных сил будет действовать уже в противоположном направлении, в результате чего возникает боковое биение колеса, вызывающее про­скальзывание шины в плос­кости контакта ее с дорогой и интенсивный износ про­тектора.

Балансировочные станки (рис.2.59), обладаю­щие большой точностью, оснащаются электронным оборудова­нием. При динамической балансировке неуравновешенная масса ко­леса вызывает механические колебания вала, на котором установлено колесо. Колебания передаются на датчик, преобразующий их в электрические импульсы. Последние по­ступают в электронно-измерительный блок, где формируются в определенное напряжение, подаваемое на измерительный прибор, показывающий величину неуравновешенных масс колеса и место их положения. Недостатком рассмотренных станков является необходимость снятия колес с автомобиля для проведения их балансировки и то, что не учитывается возможная несбалансированность тормоз­ного барабана и ступицы. Более совершенны в этом отношении станки, которые позволяют производить балансировку колес в сборе с тормозным барабаном, без снятия их с автомобиля.

Рисунок 2.59 – Балансировочный станок

Важное значение для сохранности шин имеет качество проведения монтажно-демонтажных работ. Шины повреждаются в результате неосторожного примене­ния монтажных инструментов, молотков или кувалд, при этом часто разрушаются борта. Перед проведением монтажных работ ободья колес и их детали (бортовые и замочные кольца) очищают от грязи и ржавчины, устраня­ют погнутости и вмятины, а затем окрашивают для предохранения от коррозии. Для правки и зачистки ободьев применяют специальные стан­ки. Внутреннюю поверхность покрышки необходимо хорошо протереть от пыли и припудрить тальком. Рабочие поверхности монтажного ин­струмента должны быть чистыми и гладкими. При монтаже с помощью лопаток заправку бортов на обод нужно начинать со стороны, противоположной заправленному в покрышку ка­меры вентилю, и заканчивать, приближаясь к нему с обеих сторон. Это устранит возможность повреждения вентиля монтажной лопаткой. Для облегчения трудоемкости процесса монтажа и демонтажа шин применяют стенды. По способу привода эти стенды подразделяются на механические, гидравлические и пневматические. Стенд (рис.2.60) предназначен для демонтажа и монтажа шин грузовых автомобилей размером от 7,50…20,00 до 12,00…20,00.

Колесо с шиной, из камеры которой выпущен воздух, устанавливают на стенде в вертикальном положении, центрируя с по­мощью гидравлического подъемника, и закрепляют пневматическим патроном. С помощью механического устройства снимают замочное кольцо. Бортовое кольцо отжимают гидравлическим приводом, развивающим усилие до 140 кН. После снятия кольца шину прижимают к лапам 6съемника, которые вклиниваются между бортом покрышки и ободом диска колеса, от­жимают борт от обода колеса и сдвигают шину с диска. При монтаже шины ее предварительно надевают на диск колеса вручную. При демонтаже шин легковых ав­томобилей на стенде (рис. 2.61) колесо устанавливают на самоцентрирующийся вращающийся стол 1, предварительно разбортировав его с помощью устройства 2.

Демонтаж (монтаж) шины выполняется с помощью стойки 3, а управление стендом осуществляется с пульта 4.

Работоспособность снятых с автомобиля амортизаторной стойки и амортизатора можно проверить на динамометрическом стенде СИ-46, «Миллето» (рис.2.62) и других по рабочим диаграммам.

1 – привод силового цилиндра; 2 – рама; 3 – патрон для крепления колеса; 4 – гидравлический силовой цилиндр; 5 – упоры для снятия бортового кольца; 6 – лапа для отжатия борта от обода; 7 – гидравлический подъемник шины

Рисунок 2.60 – Устройство стенда для демонтажа и монтажа шин грузовых автомобилей

Рабочая диаграмма снимается после выполнения не менее пяти рабочих ходов, при температуре рабочей жидкости 20 С, частоте рабочих ходов 1,67 Гц.(100 циклов в минуту) и ходе поршня 100 мм, что соответствует скорости поршня 0,52 м/с.

Рисунок 2.61 – Стенд для монтажа и демонтажа шин легковых автомобилей

1 – шатун; 2 – ползун; 3 – амортизаторная стойка; 4 – барабан для записи диаграмм; 5 – записывающее устройство; 6 – рычаг силоизмерителя (торсиона); 7 – крепление штока стойки; 8 – крепление резервуара стойки

Рисунок 2.62 – Установка амортизаторной стойки на динамометрический стенд типа «Миллетто»

Кривые диаграмм, показанные на рисунке 2.63, должны быть плавными. Наличие участков неровностей на диаграмме свидетельствует о неисправностях амортизатора (недостаток или избыток жидкости, неисправность клапанов и т.д.). Полученные на стенде значения сил сопротивления сжатию и отбою сравнивают с данными технической характеристики амортизаторов и делают заключение об их состоянии. Проверяют также герметичность и шумность работы амортизаторов.

I – диаграмма исправного амортизаторного элемента; II – диаграмма неисправного амортизаторного элемента; А – сила при отбое; В – сила при сжатии; 1 – избыточное количество жидкости («подпор»); 2 – эмульсированная (вспененная) жидкость; 3 – недостаточное количество жидкости («провал»)

Рисунок 2.63 – Примерные формы диаграмм проверки амортизаторных стоек (аммортизаторов) на стендах типа СИ-46 (а) и типа «Миллетто» (в)

Исправность амортизаторов на автомобиле проверяют с помощью стендов, на которых измеряют колебания подрессоренных или неподрессоренных масс. Техническое состояние амортизаторов стендами первого типа определяют по свободным колебаниям подрессоренных масс (кузова) при быстром опускании (сбрасывании) автомобиля, стендами второго типа - по амплитуде колебаний неподрессоренных масс в зоне резонансной частоты. Стенд второго типа (рис.2.64) состоит из рамы с площадками для колес, приводимых в колебательное движение с помощью эксцентриков и пружин от электродвигателя, пульта управления и регистрирующего устройства. Для различных автомобилей установлены свои значения резонансной амплитуды колебаний.

Рисунок 2.64 – Стенд для проверки состояния амортизаторов на автомобиле

При неисправности амортизаторов замеренная амплитуда будет превышать допустимые значения (рис.2.65).

А – исправный; Б – неисправный

Рисунок 2.65 – Диаграмма проверки амортизаторов по амплитуде колебаний

Для стендов первого типа оценочным параметром является количество затухающих колебаний (рис.2.66). Если эти колебания составляют один цикл, то амортизатор исправен. Большее количество циклов - неисправен. Проверяют также состояние резиновых втулок амортизаторов, буферов сжатия, резинометаллических шарниров, которые заменяют при их износе, наличии разрывов, выпучивании и т.д.

а – исправный; б – неисправный

Рисунок 2.66 – Диаграмма проверки амортизаторов по количеству циклов затухающих колебаний

Долговечность шины в эксплуатации определяется износом протектора или наличием местных разрушений. По статистическим данным около 75% шин грузовых автомобилей снимают с эксплуатации вследствие износа протектора, около 20% из-за механических повреждений (пробои, порезы) и около 5% в результате разрыва каркаса. Около половины шин разрушается преждевременно вследствие нарушения правил их эксплуатации. На срок службы шин влияют (рис.2.67) величина внут­реннего давления, нагрузка, скорость движения, состояние доро­ги, климатические условия, качество вождения и др. Пониженное внутреннее давлениевызывает перегрев шины и расслоение каркаса, преждевременный износ протектора.

Это происходит вследствие неравномерного распределения удельных давлений в плоскости контакта. В этом случае шина деформируется таким образом, что средняя часть беговой дорожки прогибается внутрь и вся нагрузка передается на крайние зоны протектора. При езде с пониженным давлением интенсивно изнашиваются края беговой дорожки, а ее средняя часть почти совсем не изнашивается. У сдвоенных колес езда с пониженным давлением воздуха может привести к соприкосно­вению и перетиранию боковин покрышки. При длительном дви­жении с пониженным давлением на внутренней поверхности боко­вин покрышек появляются темные полосы, затем отделяются и разрываются нити внутреннего слоя корда и в результате про­исходит кольцевой излом каркаса.

а – от внутреннего давления Рw; б – от максимально допустимой нагрузки Q; в – от скорости v; г – от средней температуры воздуха

Рисунок 2.67 – Зависимость амортизационного пробега шин (в процентах)

Повышенное внутреннее давлениетакое давление вызывает большую нагрузку каркаса, в результате чего ускоряется процесс «усталости» корда, который впоследствии приводит к разрыву каркаса, а, следовательно, к уменьшению пробега шин. Особенно это сказывается при наезде на препятствие, ког­да возникает концентрация напряжений на небольших участках шины и происходит разрыв каркаса.

При эксплуатации шин с повышенным давлением уменьшают­ся деформации шины, и вся нагрузка передается на середину бе­говой дорожки, в результате чего интенсивному износу подвергается средняя часть протектора. Перегрузка шин вызывает такие же повреждения, как и при повышенном давлении, и также уменьшает срок служ­бы шин. Характеры разрушений боковин, а так­же износа протектора аналогичны тем, которые наблюдаются при эксплуатации шин с пониженным давлением, только в значитель­но большей степени вследствие больших удельных давлений. Большие скорости движенияприводят к сильному нагре­ву шин и уменьшению их прочности, что особенно сказывается при наезде на препятствия и часто сопровождается повреждением каркаса. Кроме того, наблюдается повышенный износ протекто­ра, у которого при нагрев

Обслуживание ходовой части заключается в проверке состояния шин и крепления дисков колес, амортизаторов и рессор, в смазке подшипников, втулок, шарнирных соединений штанг и доливке жидкости в амортизаторы, в регулировке подшипников, схождения передних колес и углов установки шкворней и шарниров толкающих и реактивных штанг.

Проверка

Проверка состояния шин включает внешний осмотр их и замер внутреннего давления шинным манометром. На автомобилях, имеющих систему регулирования давления в шинах, проверяют герметичность всей системы: при давлении в шинах 3,5 кг/см 2 , открытых шинных и запорных кранах и среднем положении рычага центрального крана падение давления в системе за 12-часовую стоянку не должно превышать 1 кг/см 2 . О креплении дисков, рессор и амортизаторов судят по наличию и затяжке гаек.

Смазка

Смазку пальцев рессор, установленных в стальных или в бронзовых втулках, рычагов передней подвески и шарниров штанг задней подвески производят солидолонагнетателем через масленки, ввернутые в пальцы и головки штанг (крышки шарниров), до выхода масла через зазоры.

Для смазки подшипников колес полость ступицы, снятой с цапфы, заполняют смазкой УТВ (1 - 13). При установке головки подвода воздуха необходимо смазать ее и до присоединения воздухопровода продуть магистраль воздухом.

Подшипники шкворней и шарниры равных угловых скоростей смазывают карданной смазкой AM через масленку в верхней крышке до выхода масла через контрольное отверстие в шаровой опоре, закрытое пробкой.

Подшипники сдвоенного шарнира привода передних колес автомобиля МАЗ-502 смазывают через масленки трансмиссионным маслом, а подшипники шкворней - солидолом через масленки на крышках.

Ступицу задней подвески заполняют трансмиссионным маслом до уровня заливного отверстия в крышке.

Рессорные листы смазывают графитной смазкой УСс-А. Для этого освобождают хомутики, раскрывают чехлы (на легковых автомобилях), ослабляют гайки стремянок и разгружают рессоры, вывешивая раму. Смазку вводят в промежутки между листами тонкой стальной пластиной или при помощи устройства для антикоррозийного покрытия, выпускаемого трестом ГАРО.

Рычажные амортизаторы заполняют веретенным маслом АУ через отверстие в корпусе, закрытое пробкой, не снимая их. Чтобы удалить воздух из каналов и полостей, необходимо отъединить стойку и покачивать рычаг амортизатора до появления сопротивления. При подтекании масла через сальник вала кулака последний можно подтянуть гайкой.

Телескопические амортизаторы заполняют маслом после сня-тия и разборки. В каждый амортизатор заливают определенное количество масла.

Регулировка

Подшипники ступиц колес регулируют, затягивая гайки креп-ления подшипников, после снятия фланца, головки подвода воз-духа и вывешивания колеса. Гайку сначала затягивают так, чтобы колесо после толчка рукой сразу остановилось, а затем отпускают на одну - две грани. После регулировки колесо должно вращаться свободно и не иметь осевого люфта.

Схождение передних колес проверяют, замеряя расстояние между ободами колес впереди и сзади оси на ее уровне специальной линейкой ГАРО. Линейку необходимо устанавливать в одни и те же точки обода; поэтому на нем делают метки и при переста-. новке линейки перекатывают автомобиль или вращают вывешенные колеса. Регулируют схождение, вращая наконечники на концах поперечной рулевой тяги после их разъединения с поворотными рычагами.

Натяг конических подшипников шкворней поворотных цапф регулируют прокладками 2 (рис. 99), расположенными между крышками и корпусом.

Для устранения люфта корпуса удаляют прокладки равной толщины из-под верхней 1 и нижней 4 крышек. Правильность регулировки определяют по усилию, необходимому, чтобы повернуть корпус за конец поворотного рычага. При снятых сальниках, вынутом шарнире равной угловой скорости и отъединенной поперечной тяге усилие, замеренное динамометром 3, для автомобилей ГАЗ и ЗИЛ должно составлять 2,25 - 2,75 кг .

Упорный подшипник 12 (рис. 92) поворотной цапфы автомобиля КрАЗ-214 регулируют, ввертывая крышку 11 (верхний шкворень должен быть ниже плоскости разъема корпуса и крышки цапфы на 0,5 мм).

Развал колес и наклон шкворней замеряют специальным угломером. Чтобы отрегулировать наклоны шкворня на автомобиле М-21 "Волга", изменяют наклон стойки 4 (рис. 97), вращая втулки 16 на верхнем пальце 3 (изменяется наклон шкворня назад) и на "ижнем пальце 15 (изменяется наклон шкворня вбок).

После регулировки наклонов шкворней необходимо проверить развал и схождение колес. Шарниры штанг задней подвески автомобиля КрАЗ-214 регулируют пробками 28 (рис. 96): расшплинтовать пробку, завернуть ее до отказа и затем отвернуть так, чтобы можно было вставить шплинт в ближайшее отверстие на головке штанги 7.

Чтобы устранить осевой люфт ступицы задней подвески, завертывают гайку 20 до отказа и затем отвертывают ее на 1 / 6 - 1 / 4 оборота.

Зазоры между рычагом 18 (рис. 94) и клапанами 13 и 16 центрального крана управления при среднем положении рычага 26 должны быть 0,5 мм. Регулируются зазоры вращением винта на конце рычага 18, а также вращением наконечника тяги 25.

Передние и задние рессоры. Основные дефекты передних и задних рессор: обломы и трещины на листах рессор, износ верхних и нижних опор.

Частые неисправности переднего моста: износ втулок и шкворней поворотных кулаков, шарниров рулевых тяг, сальников и подшипников ступиц передних колёс, отверстия в балке передней оси под шкворень и клин шкворня, неравномерный износ бобышек балки под шкворень по высоте. Неисправности устраняют или непосредственно на автомобиле, или на снятом с автомобиля переднем мосте.

Основным критерием, определяющим целесообразность снятия переднего моста с автомобиля является состояние балки передней оси. Если в балке прогиб в горизонтальной или вертикальной плоскостях, повышенный зазор шкворня в балке передней оси (более 0,20 мм) и износ бобышек балки под шкворень по высоте до размера менее 76,0 мм, то мост необходимо снять и направить в капитальный ремонт. Во всех остальных случаях передний мост подвергается текущему ремонту без снятия его с автомобиля.

Заменять шкворни поворотных кулаков необходимо при радиальном зазоре между шкворнем и его втулками, превышающем 0,6 мм и при зазоре между бобышкой балки передней оси и верхней проушиной поворотного кулака более 0,15 мм. рессора автомобиль ходовой

Проверяют радиальный зазор на вывешенном колесе, покачивая колесо в вертикальной плоскости. Величину радиального зазора определяют с помощью прибора мод. НИИАТ Т-1. для этого устанавливают автомобиль на осмотровой канаве, ставят передние колёса в положение, соответствующее прямолинейному движению, поднимают переднее правое колесо домкратом или подъёмником мод. 434А ГАРО. Закрепляют прибор НИИАТ Т-1 на нижней полке балки передней оси с правой стороны. Подводят ножку индикатора прибора к нижней части опорного тормозного диска колеса. При этом стрелка малой шкалы должна находиться между цифрами 4 и 5; совмещают нулевое деление большой шкалы индикатора с концом большой стрелки. Опускают колесо и по показанию индикатора определяют радиальный зазор. Таким же образом проверяют зазор между шкворнем и втулками с левой стороны балки передней оси.

Так как шкворень и втулки изнашиваются односторонне, возможно уменьшение зазора за счёт поворота шкворня на 90С (до второй лыски под стопорный штифт). Поворот шкворня позволяет увеличить срок службы шкворневого соединения на 40 - 50%. Лишь после этого целесообразно заменять шкворень и втулку.

Чтобы проверить осевой зазор, закладывают щуп между верхней бобышкой поворотного кулака и верхним торцом бобышки и балки. При зазоре более 0,15 мм устанавливают регулировочную прокладку. При увеличении зазора до 1,0 мм необходимо заменить упорный подшипник.

Описание регулировочных работ ЕТО

При ежедневном техническом обслуживании необходимо мыть раму и другие узлы и детали ходовой части, проверять состояние рессор и амортизаторов.

ТО-1 Крепёжные работы. Проверяют надёжность крепления грузовой платформы к раме, с помощью лёгких ударов молотка по заклёпочным креплениям. Все болтовые соединения должны быть полностью затянуты.

При проверке креплений задних колёс предварительно ослабляют гайку крепления наружных колёс, подтягивают гайки крепления внутренних колёс, а затем затягивают гайки крепления наружных колёс.

При проверке крепления амортизаторов передней подвески и их кронштейнов проверяют состояние резиновых втулок амортизаторов, подтекание жидкости. Не должно быть трещин, вмятин, люфта проушин амортизаторов на пальцах. Если жидкость подтекает через сальники, необходимо подтянуть гайку резервуара с момента затяжки до 6 - 7 кГ. Колёса должны быть надёжно закреплены, при покачивании колеса не должно быть стуков и скрипа.

Контрольно-регулировочные работы. Вывешивают передние колеса, резким покачиванием колёс проверяют легкость вращения колёс и люфт в подшипниках.

Осевого люфта передних колёс не должно быть. В противном случае отвёртывают болты крепления крышки ступицы и осторожно снимают крышку, чтобы не повредить прокладку. Затем нужно отогнуть замочную шайбу, отвернуть контргайку, снять замочное кольцо и замочную шайбу, затянуть регулировочную гайку, поворачивая колесо до тугого вращения для правильного размещения роликов в подшипниках, отвернуть на пол оборота и проверить вращение колеса.

Колесо после регулировки должно свободно вращаться без заметного люфта в подшипниках. После этого устанавливают замочное кольцо и замочную шайбу так, чтобы её выступ вошёл в одно из отверстий замочного кольца.

Навертывают контргайку до отказа, загибают замочную шайбу на контргайку, ставят и закрепляют крышку ступицы и опускают передние колёса. В пути окончательно проверяют регулировку подшипников по нагреванию ступицы колеса.

ТО-2 Крепёжные работы. Проверяют крепление крыльев, облицовки, кронштейнов, подножек к кронштейнам, кронштейнов к раме автомобиля. При резком покачивании проверяемых деталей не должно быть слышно скрипа и дребезжаний. Ослабленные соединения подтягивают гаечными ключами.

Проверяют затяжку гаек передних и задних колёс автомобиля, защёлки кронштейна запасного колеса, бампера, буксирных крюков и кронштейнов. При проверке крепления задних колёс предварительно ослабляют гайки крепления наружных колёс, подтягивают гайки крепления внутренних колёс, а затем затягивают гайки крепления наружных колёс. Все болтовые соединения должны быть полностью затянуты. Не должно быть ослабления крепления топливного бака, брызговиков платформы, капота.

Проверяют крепление двигателя на передних и задних опорах, крепление реактивной тяги, сняв брызговики двигателя. Если крепление ослаблено, его расшплинтовывают, подтягивают гайки передних опор с моментом затяжки до 8-10 кГм, задней опоры с моментом затяжки до 20 - 25 кГм и вновь зашплинтовывают.

Натяг резьбовыми соединениями крепления реактивной тяги должен обеспечивать амортизирующее воздействие буфера без видимых перемещений двигателя на раме.

Проверяют крепление амортизаторов передней подвески и их кронштейнов. Гайки пальцев крепления амортизаторов на балке передней оси и на кронштейне рамы должны быть полностью затянуты, разрушения резиновых втулок амортизаторов и подтекания жидкости не допускается. Если обнаружена течь через сальники, нужно снять амортизатор и подтянуть гайку резервуара с моментом затяжки до 6 - 7 кГм.

Момент затяжки гайки крепления сошки на валу должен быть в пределах от 25 до 30 кГм. Проверяют крепление приёмной трубы глушителя и глушителя к раме.

Пропуск газов в местах соединения не допускается. Проверяют крепление передних, задних и дополнительных рессор, кабины к раме. Листы рессор не должны иметь трещин и изломов, крепление хомутов, стремянок рессор должно быть надёжным. Затягивают гайки стремянок равномерно с моментом затяжки до 25 - 30 кГм и моментом затяжки отъёмных ушков 5 - 10 кГм.

Резиновые буфера ограничения хода рессор и их прокладки не должны иметь повреждения и ослабления крепления. Убеждаются в исправном состоянии кронштейнов, прокладок, болтов и гаек крепления кабины на раме.

При ЕО проверяют состояние рамы, рессор, колес.

При ТО-1 проверяют люфт подшипников ступиц передних колес; контролируют состояние амортизаторов, крепления стремянок, пальцев рессор, колес; проверяют состояние шин и давление воздуха в них; смазывают шарниры ходовой части автомобиля.

При ТО-2 проверяют состояние балки переднего моста; не перекошены ли передний и задний мосты; крепление хомутиков рессор и амортизаторов; состояние дисков колес.

Техническое обслуживание ходовой части автомобиля включает:

• периодическую проверку и регулировку углов установки передних колес
• проверку зазоров в подшипниках ступиц передних и задних колес и шкворневых соединениях передней подвески
• проверку состояния рамы и рессорной подвески, включая амортизаторы
• проверку состояния шин и создание нормального внутреннего давления воздуха в них
• крепление и смазку деталей ходовой части

Рис. Углы установки передних колес

Проверка установки передних колес автомобиля заключается в замерах угла схождения колес, угла а развала колес, углов р поперечного наклона и у продольного наклона шкворня.

Поддержание оптимальных углов установки управляемых колес обеспечивает нормальную работу переднего моста, стабилизацию управляемых колес, устойчивость и управляемость автомобиля, уменьшение износа шин и деталей передней оси, а также снижение расхода топлива.

Углы установки управляемых колес современных отечественных автомобилей колеблются в следующих пределах: угол схождения колес составляет от +3′ до +45′. На практике вместо угла б используют линейную величину схождения колес, определяемую как разность расстояний А и Б, замеренную в горизонтальной плоскости, проходящей через центры обоих колес при нейтральном их положении. Линейная величина схождения составляет от 1,5 до 3,5 мм для легковых и от 1,5 до 12 мм для грузовых автомобилей; угол а развала колес равен от -30′ до +30′ для легковых и от +45′ до +1°30′ для грузовых автомобилей. Этот угол считается положительным при наклоне колеса наружу и отрицательным при наклоне внутрь; угол поперечного наклона шкворня составляет от 5°30′ до 7″50′ для легковых и от 6 до 8° для грузовых автомобилей, а угол продольного наклона шкворня - от 0° до 1°47′ для легковых и от 1° до 3°30′ для грузовых автомобилей. Полный контроль углов установки передних колес производят только на легковых автомобилях, имеющих независимую подвеску передних колес и низкое давление воздуха в шинах. В этом случае даже небольшие (15’-20′) отклонения от нормы углов развала и наклона шкворня значительно влияют на износ шин и ухудшают устойчивость автомобиля при движении. У грузовых автомобилей ограничиваются проверкой величины схождения передних колес и зазоров в шкворневых соединениях н подшипниках ступиц колес.

Углы установки колес автомобилей проверяют при помощи стендов и переносных приборов.

По принципу действия стенды подразделяются на механические, оптические, оптико-электрические и электрические, а переносные приборы - на механические, жидкостные и оптикоэлектрические.

Перед контролем углов установки колес автомобиля проверяют и доводят до нормы давление воздуха в шинах, осматривают детали ходовой часта и рулевого управления, подтягивают крепления, регулируют и заменяют неисправные детали. В случае необходимости регулируют затяжку подшипников ступиц передних колес, устраняют излишние зазоры в сочленениях рулевых тяг, крепят картер рулевого механизма и доливают жидкость в амортизаторы.

Телескопическая (раздвижная) линейка для контроля схождения передних колес

Наиболее простым прибором для контроля схождения передних колес является телескопическая (раздвижная) линейка.

Рис. Линейка для проверки углов схождения передних колес автомобиля:
а - линейка; б - установка линейки;
1 - подвижная труба; 2 - фиксирующий винт; 3 - шкала; 4 - неподвижная труба; 5 - промежуточная труба; 6 - фиксатор; 7 - удлинитель; 8 - наконечник; 9 - цепочка; 10 - пружина; 11 - стрелка

Линейку устанавливают между колесами перед передней осью в горизонтальном положении так, чтобы конические упоры находились в одной вертикальной плоскости а-а с краями ободов, расположенными на уровне центров колес; при этом цепочки на ее концах должны касаться пола. Шкалу передвигают до совмещения указателя с нулевым делением, затем автомобиль перемещают вперед до тех пор, пока линейка не займет симметричное положение за передней осью. Перемещение шкалы относительно неподвижного указателя позволяет определить линейную величину схождения колес.

При измерениях линейкой необходимо иметь в виду, что автомобильные заводы в технических характеристиках на автомобили относят размеры, определяющие величину схождения колес, к точкам колес, расположенным на внутреннем крае обода или на боковой поверхности шины на высоте центра колеса. Пользование данными автомобильных заводов при измерении линейкой приводит к неизбежным ошибкам, достигающим 30-35%.

Поэтому при замерах линейкой ГАРО необходимо руководствоваться контрольными величинами схождения колес, указанными для данной линейки.

Угол схождения колес регулируют изменением длины поперечной рулевой тяги.

Рис. Схема замера схождения передних колес: АА’ - по методу Автомобильного завода им. Лихачева; ББ’ - по методу Горьковского автомобильного завода; ВВ’ - при замере линейкой ГАРО

Рис. Схема независимой подвески колес автомобиля

Угол развала колес у автомобилей с неразрезной передней осью не регулируют. Отклонение его от нормального значения указывает на износ шкворней и втулок шкворней или на изгиб оси.

У автомобилей с независимой подвеской колес угол а регулируют при помощи эксцентриковой втулки и резьбового пальца 2, соединяющего стойку 3 подвески с нижним рычагом 1.

В аналогичных конструкциях подвесок, имеющих эксцентриковые втулки с резьбой, этими втулками регулируют также продольные углы наклона шкворней.

Независимо от конструкции прибора или стенда принцип определения углов развала колеса и наклона шкворня одинаков.

Угол а развала колеса замеряют двумя способами: как геометрический угол между средней плоскостью колеса и вертикалью или как угол между осью поворотной цапфы и горизонтальной плоскостью. Так как физически средней плоскостью колеса и осью поворотной цапфы для непосредственного замера угла воспользоваться нельзя, то в качестве базы для его измерения практически наиболее часто берут боковину шины или закраину обода колеса.

Углы наклона шкворня измеряют на основании установленных геометрических соотношений и закономерностей изменения угла развала колеса в зависимости от его поворота.

Рис. Способы замера угла развала переднего колеса

Переносной жидкостный прибор (модель М-2142) для определения всех углов установки передних колес

Рис. Переносный жидкостный прибор для проверки углов установки передних колес автомобиля: 1 - стержень; 2 - скоба; 3 - стрелка измерителя углов поворота колес

Переносной жидкостный прибор (модель М-2142), при помощи которого могут быть определены все углы установки передних колес автомобиля, состоит из двух самостоятельных частей:

• ватерпаса А с двойным уровнем
• измерителей углов поворота колес В, смонтированных в ящиках (для правого и левого колес)

Рис. Ватерпас прибора М-2142 для определения углов установки колес

Ватерпас имеет на лицевой стороне два взаимно перпендикулярных уровня с тремя шкалами Шкала 3 служит для определения угла поперечного наклона шкворня, шкалы 5 и 6 - соответственно для определения углов продольного наклона шкворня и развала колеса. На обратной стороне корпуса прибора расположены два установочных уровня без шкал.

Для определения угла развала колес автомобиль устанавливают на горизонтальной площадке пола; передние колеса при этом должны занимать нейтральное положение (соответствующее движению по прямой). Прибор с уровнями укрепляют при помощи зажима 2 на гайке 1 диска или на ступице колеса в горизонтальном положении оборотной стороной вверх.

Рис. Схема определения угла развала колеса

Рис. Схема определения угла поперечного наклона шкворня: 1-уровень прибора; 2-шкворень

Кромка корпуса прибора со стороны шкалы 3 должна быть параллельна диску колеса. Поворачивая прибор на шарнирной головке зажима, устанавливают его так, чтобы пузырьки 4 уровней расположились в прорезях, имеющихся на оборотной стороне прибора, и затягивают винт шарнирной головки. Затем передвигают автомобиль вперед или назад настолько, чтобы колесо повернулось на пол-оборота, т. е. на 180°, по отношению к первоначальному положению. Как видно из рисунка, после перекатывания колеса плоскость уровня составит с горизонтальной плоскостью угол, в два раза больший угла а. Смещение пузырька 4 уровня указывает на шкале 6 действительный угол развала колес.

Угол поперечного наклона шкворня измеряют с использованием зависимости изменения угла, составляемого прямой, расположенной в горизонтальной плоскости, параллельной плоскости диска колеса. Вначале уровень 1 прибора располагают горизонтально и параллельно плоскости диска колеса, затем поворачивают его вокруг оси шкворня 2. На рисунке колесо условно повернуто на 90°. В этом случае уровень 1, оставаясь параллельным плоскости колеса, займет наклонное положение к горизонту под углом B.

При замере угла продольного наклона шкворня уровень располагают перпендикулярно плоскости диска колеса. Если условно повернуть колесо из нейтрального положения на угол 90°, уровень отклонится от горизонтали на угол, равный y.

Поскольку осуществить в действительности поворот колеса на 90 или 180° не представляется возможным, то при пользовании прибором колеса поворачивают на меньший угол (40°); при этом уровни будут отклоняться на угол, несколько меньший B или у, но шкала прибора градуируется на значения действительных углов.

Углы наклона шкворня указанным выше прибором определяют следующим образом. Колеса, установленные на поворотные диски, должны находиться в нейтральном положении. Ящики со шкалами придвигают к колесам так, чтобы стержни 1 со скобой легли на шину колеса ниже ступицы, а стрелка измерителя углов поворота колес установилась против нулевого деления шкал. Затем колесо поворачивают в одну сторону на 20° по указателю шкалы левого колеса и затормаживают. После этого ватерпас А устанавливают так, чтобы пузырьки поперечного и продольного уровней находились на нулевом делении, а кромка ватерпаса со стороны поперечного уровня была параллельна колесу.

Рис. Схема определения угла продольного наклона шкворня: 1 - прибор; 2 - шкворень

Установив прибор, поворачивают колеса в другую сторону от нулевого деления шкалы измерителя угла поворота на 20° и по шкалам 3 и 6 определяют углы наклонов шкворня данного колеса. В том же порядке определяют углы установки другого колеса. Одновременно по положению стрелок измерителей и шкалам можно определить соотношение углов поворота колес. Неправильное соотношение углов поворота приводит к повышенному износу шин.

Оптический стенд стационарного типа для контроля установки передних колес

На рисунке представлена схема оптического стенда стационарного типа для контроля установки передних колес. На этом стенде все углы установки измеряют оптическим методом за исключением угла поперечного наклона шкворня, который определяют по уровню.

Оптическая система стенда состоит из стойки 3 с измерительным микроскопом 4 и наклонным зеркалом 2, площадки с измерительной шкалой 1 и зеркального отражателя 5, устанавливаемого на переднем колесе, к ободу которого он крепится при помощи кронштейна 7. Зеркальный отражатель состоит из трех зеркал. Среднее зеркало располагается параллельно плоскости колеса, а два других наклонены к нему в вертикальной плоскости под углом 20°. На верхней стороне рамки зеркального отражателя установлен уровень 6, по шкале которого определяют поперечный наклонтнкворней колес автомобиля. Микроскоп 4 крепится на призматических направляющих, допускающих его перемещение вдоль оптической оси, перпендикулярной продольной оси стенда. На линзе объектива зрительной трубки микроскопа 4 нанесены две взаимно перпендикулярные линии I-I и II-II.

Рис. Схема оптического стенда ГАРО модели 1119 для замера углов установки передних колес автомобиля

На площадке с измерительной шкалой 1 имеются также две взаимно перпендикулярные линии с делениями (шкалы), из которых вертикальная служит для замера углов развала, а горизонтальная - углов схождения и углов поворота колес. Продольный угол наклона шкворня, определяемого по изменению угла развала при повороте переднего колеса вправо и влево на 20″, замеряется по вертикальной шкале. Поперечный угол наклона шкворня измеряется по уровню 6 в результате изменения его наклона также при повороте колес вправо и влево на 20° от среднего положения. Колеса при измерении углов их установки и правильности углов поворота устанавливаются на поворотные диски 8.

Принцип измерения на оптическом стенде заключается в определении угла наклона зеркального отражателя установленного параллельно плоскости колеса по величине смещения изображения крестообразной шкалы относительно визирной сетки микроскопа или двух пересекающихся линий, нанесенных на объективе его зрительной трубы.

При определении угла развала колесо поворачивают в положение, при котором вертикальная линия объектива микроскопа совпадает с вертикальной измерительной шкалой; тогда горизонтальная линия I - I объектива микроскопа покажет по шкале развала угол развала колеса.

При измерении угла развала колеса по видимому в окуляре микроскопа 4 делению шкалы получаем двойной угол. Увеличение угла отражения, видимое на шкале, по сравнению с действительным наклоном зеркала или колеса повышает точность замера.

Угол схождения колес определяют при той же установке стенда, что и для замера угла развала, т. е. при установке одного колеса (правого или левого) параллельно продольной оси автомобиля. В этом случае второе колесо поворачивается на двойной угол схождения колес.

На рисунке г показана схема замера схождения колес автомобиля, имеющего переднее расположение рулевой трапеции. Смещение вертикальной визирной линии перекрестья окуляра микроскопа вправо (линия II-II) или влево относительной нулевой точки горизонтальной шкалы измерительной площадки указывает соответственно на отрицательное или положительное схождение колес.

Угол продольного наклона шкворня замеряют при заторможенных колесах поворотом колеса вначале вправо па 20° до совпадения вертикальной визирной линии микроскопа с нулем шкалы схождения, затем влево так же на 20° до совпадения вертикальной линии микроскопа и шкалы. По шкале развала замеряют значения угла а в двух положениях и по разности этих углов находят угол у.

Угол поперечного наклона шкворня определяют по уровню, установленному на рамке зеркального отражателя. Для этого, повернув колесо на 20° влево, устанавливают уровень на нуль его шкалы, после чего поворачивают колесо на 20° вправо и по шкале уровня отсчитывают значение угла B.

Механические стенды

Более простыми и падежными являются механические стенды, получившие в настоящее время наибольшее распространение. Эти стенды имеют металлическую эстакаду, на которую устанавливается автомобиль, поворотные круги под передние колеса и две измерительные головки со шкалами. В механических стендах обычно замеряют только три угла из пяти: развал, схождение и соотношение поворота колес.

На рисунке показан общий вид механического стенда. Измерительная головка 1 установлена па специальной раме 4, расположенной поперек осмотровой канавы. В средней части рамы имеются поворотные диски 2 и гидравлические домкраты 3.

Рис. Общий вид механического стенда для замера углов установки колес легковых автомобилей

Поворотные диски снабжены шкалой 5 и указателем 6, позволяющими проверять соотношение углов поворота передних колес. Домкраты служат для вывешивания колес при определении их точек равного биения с целью более точного замера углов. Измерительная головка имеет шток 1, продольно перемещающийся в конусных втулках 2. На конце штока закреплен валик 8, вокруг которого поворачивается штанга 10. По штанге перемещаются упорные наконечники 9, соприкасающиеся при замере углов с боковой поверхностью шины или закраинами обода колеса. Штанга 10, поворачиваясь со штоком 1, может устанавливаться в горизонтальном и вертикальном положениях.

Поворот штанги относительно валика 8 через рычажный механизм 4, 5 и 6 передается на стрелку 3, показывающую по шкале замеренный угол.

Для измерения углов схождения штангу устанавливают в горизонтальном положении и придвигают вместе со штоком к колесу до соприкосновения с ним упорных наконечников. При измерении углов развала штангу устанавливают в вертикальном положении. Угол поворота штанги относительно оси 8 фиксируется стрелкой 3 на шкале 7. Соотношение углов поворота колес автомобиля определяют по шкалам поворотных дисков. Необходимо иметь в виду, что в заводских инструкциях углы установки передних колес легковых автомобилей отечественного производства указаны с учетом полной их нагрузки.

На легковых автомобилях с независимой подвеской передних колес при отсутствии нагрузки углы развала и поперечного наклона шкворней значительно уменьшаются. Поэтому во избежание ошибок при регулировке установки передних колес у негруженых автомобилей необходимо корректировать значение регулируемых углов в сторону увеличения минимального значения угла (например, для автомобилей ГАЗ-21 «Волга» на 20″).

Измерение радиального и осевого зазоров в шкворнях

Износ в шкворневом соединении передних колес грузовых автомобилей контролируют по величине радиального и осевого зазоров.

Радиальный зазор (Лр) в шкворневом соединении определяют по перемещению поворотной цапфы относительно шкворня при подъеме и опускании домкратом передней оси (до опоры колеса на пол).

Как видно из схемы, угол развала колеса при опускании на пол уменьшается за счет зазоров, образуемых вследствие износа шкворня и втулки.

Рис. Измерительная головка стенда

Перемещение цапфы фиксируют при помощи индикатора 1, устанавливаемого на балке передней оси при помощи зажима 3. Стержень индикатора соприкасается с нижней частью опорного тормозного диска 2. Поскольку диаметр диска примерно в два раза больше длины шкворня, индикатор показывает радиальный зазор вдвое больший действительного, что повышает точность замера. Радиальный зазор для грузовых автомобилей (типа ЗИЛ и ГАЗ) не должен превосходить 0,75 мм.

Осевой зазор замеряют плоским щупом, вставляемым между верхней проушиной цапфы и кулаком передней оси.

Увеличенный зазор между обоймой подшипника и его гнездом в ступице и степень затяжки подшипников ступиц колес может быть выявлен покачиванием колес в поперечной плоскости после устранения люфта в шкворневом соединении. При регулировке зазора в подшипнике его гайку затягивают ключом с динамометрической рукояткой с определенным усилием. При использовании для регулировки простого ключа гайку предварительно затягивают до начала торможения колеса в вывешенном состоянии, а затем отвертывают на 1/3 - 1/2 оборота до начала свободного вращения колеса. Правильно отрегулированное колесо должно от толчка рукой вращаться не менее чем на 8-10 оборотов.

Рис. Изменение положения переднего колеса при наличии зазора в шкворневом соединении: а - в поднятом состоянии; б - в опущенном состоянии

Проверка динамической балансировки колес

У легковых автомобилей необходимо периодически проверять динамическую балансировку колес.

При контроле технического состояния шин их осматривают, проверяют давление воздуха, подкачивают шины, удаляют острые предметы, застрявшие в протекторе (стекло, гвозди и т.п.), проверяют зазор между сдвоенными шинами (20-30 мм для шин малого размера и 40-50 мм - большого размера), проверяют состояние вентиля и обода колеса (наличие вмятин, заусенцев и коррозии). Выпуск на линию автомобилей, у которых давление воздуха в шинах не соответствует норме, не допускается.

Для измерения давления воздуха в шинах применяют манометры поршневого или пружинного типа. Манометр поршневого типа прижимают наконечником 1 к вентилю камеры, утапливая золотник. Из камеры воздух поступает по каналу наконечника под поршень 2 и перемещает его, сжимая тарированную пружину 3. Вместе с поршнем перемещается латунный цилиндрический окрашенный в красный цвет экран 4, скользящий по направляющей трубке 5. При отнятии манометра от вентиля поршень под действием пружины 3 возвратится в исходное положение, а экран останется на месте.

В верхней части корпуса манометра имеется окно, закрытое прозрачным целлулоидом, на котором нанесена шкала делений 6. По кромке экрана 4 и шкале 6 определяют давление воздуха в шине. Точность показаний манометра - в пределах цены одного деления шкалы (0,1 или 0,2 кГ/см2).

Рис. Манометр поршневого типа

Рис. Схема наконечника с манометром для накачки шин воздухом:
1 — кнопка; 2 и 10 - пружины; 3, 6 и 8 - седла; 4 и 9 - клапаны; 5 - манометр; 7 и 11 - штуцеры

Поршневые манометры применяют преимущественно в дорожных условиях. Для контроля давления воздуха в шинах в гаражах применяют наконечники с манометром для воздухораздаточного шланга от компрессора или воздушной магистрали. Схема наконечника с манометром пружинного типа приведена на рисунке.

При отпущенной кнопке (положение I) клапан 4 под давлением воздуха, поступающего через штуцер 7 из шланга, соединенного с шиной, а клапан 9 под действием пружины 10 и давления воздуха, поступающего через штуцер 11 из магистрали, прижимаются соответственно к седлам 3 и 8. Манометр 5 в этом случае показывает давление воздуха в шине. При нажатии кнопки 1 (положение II) до отказа воздух из воздушной магистрали поступает к шине.

При неполном нажатии кнопки 1 (положение III) клапан 9 прижмется к седлу 8, а клапан 4 будет находиться при этом в промежуточном положении. В этом положении воздух из шины может выходить наружу и давление воздуха в ней будет снижаться до момента, пока кнопка не займет своего крайнего положения (I). Это дает возможность установить требуемое давление воздуха в шине.

Сжатый воздух для накачивания шин получают из компрессорных установок, а для раздачи воздуха применяют воздухораздаточные колонки.

Воздухораздаточная колонка представляет собой устройство, состоящее из механизма (регулятора давления) контролирующего давление воздуха, до которого должна быть накачана шина, и шланга, автоматически отключающего подачу сжатого воздуха; иногда колонка имеет механизм для автоматического сматывания длинного шланга на барабан.

Автоматические регуляторы давления по принципу действия можно подразделить на пневмомеханические и электромеханические.

В качестве задающего и регулировочного устройства в регуляторах первого типа служат воздушный манометр и пружина, уравновешивающая давление воздуха, и второго типа - электроконтактный манометр. Исполнительным устройством в пневмомеханических регуляторах служит отсечный плоский или шариковый клапан, а в электромеханических - соленоидный электромагнитный клапан. Принципиальная схема регулятора первого типа показана на рисунке. Регулятор давления воздуха устанавливают в требуемое положение поворотом маховичка 1, который сжимает пружину 3; пружина 3 через толкатель 2 давит на диафрагму 4 и далее на клапан 5, который в этом случае будет находиться в открытом состоянии и пропускать воздух из воздушной магистрали в полость под диафрагму.

Рис. Схема работы регулятора давления воздуха

Поворачивая маховичок 1 при закрытом кране 6, изменяют величину открытия клапана 5 (дросселируя давление воздуха) до тех пор, пока на манометре 7 не установится требуемая величина давления воздуха. После этого открывают кран 6 и сообщают колонку с вентилем накачиваемой шины. Как только в шине будет достигнуто установленное по манометру давление воздуха, под диафрагмой регулятора возникнет избыточное давление, неуравновешиваемое пружиной; при этом диафрагма, прогибаясь вверх, сожмет пружину и освободит клапан 5, который перекроет подачу воздуха из магистрали.