Грузовые автомобили

Грузовой автотранспорт. Многоосные автомобили

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

По схеме компоновки ходовой части четырехосные автомобили могут быть разделены на следующие четыре группы: автомобили со сближенными крайними осями (теле-жечная схема компоновки), автомобили с равномерным размещением осей по базе, автомобили со сближенными центральными осями и автомобили с произвольным неравномерным размещением осей по базе.

Группа I. Четырехосные автомобили, имеющие телсжечную схему компоновки шасси, наиболее распространены. Их выпускают как неполноприводными, так и полноприводными. Колеса двух передних осей являются поворотными. Автомобили различаются между собой схемой раздачи мощности по колесам.

Одним из первых в этой группе можно назвать советский четырехосный автомобиль ЯГ-12. Он создан в 1930 г. на Ярославском автомобильном заводе. Автомобиль «Магирус-Дойтц-310» (ФРГ) предназначен для создания специализированных автомобилей (цистерн, бетономешалок и др.) и имеет современную компоновку с кабиной, расположенной перед двигателем.

Из числа полноприводных четырехосных автомобилей подгруппы в особый интерес представляют два семейства: автомобили «Татра Т-815» и народнохозяйственные автомобили Минского автомобильного завода.

Специализированные четырехосные автомобили семейства МАЗ отличают большая грузоподъемность, высокая проходимость на разбитых дорогах и на местности, характерной для строек Сибири, Крайнего Севера и Средней Азии. Использование этих автомобилей дает большой экономический эффект ввиду их высоких эксплуатационно-технических свойств, определяемых рядом особых конструктивных решений.

Все автомобили семейства — полноприводные, управляемыми являются колеса двух передних мостов, кабина расположена рядом с двигателем. Трансмиссия состоит из гидромеханической коробки передач (включающей гидротрансформатор и планетарную трехступенчатую коробку), раздаточной коробки, главных передач ведущих мостов, межосевых, межколесных дифференциальных механизмов и муфт свободного хода и планетарных колесных редукторов.

В трансмиссии установлены семь дифференциальных механизмов и муфт свободного хода. Симметричные дифференциалы имеют главные передачи передних управляемых мостов и раздаточной коробки. Дифференциалы управляемых мостов — повышенного трения, а межтележечный дифференциал имеет принудительную блокировку. В задних мостах и между мостами тележек установлены муфты свободного хода, отключающие определенную группу колес в случае возникновения в их приводе кинематического несоответствия определенной величины.

Подвеска всех колес — независимая рычажно-торсионная. Рабочая тормозная система — однопроводная, тормозные механизмы колодочные, тормозной   привод   пневмогидравлический.

Шины — широкопрофильные с регулируемым давлением воздуха.

Автомобили семейства «Татра Т-815» отличаются рядом необычных конструктивных решений. В качестве несущего элемента применена расчленяемая трубчатая рама с надрамником. Внутри трубы рамы встроены все агрегаты механической трансмиссии: карданные валы торсионного типа, четыре главные передачи с цилиндрическими межколесными дифференциалами и три межосевых цилиндрических дифференциала. Все дифференциалы имеют принудительную блокировку с электропневматическим приводом. На каждом колесе имеются колесные редукторы. Двигатель двенадцатицилиндровый воздушного охлаждения установлен в многоместной двухрядной кабине. Колеса двух передних осей управляемые. Независимая балансирная подвеска сочетается с разрезными мостами. Колеса в тележках подрессориваются попарно с каждой стороны листовыми рессорами.

Расчленяемость трубчатой рамы позволяет из стандартных элементов (см.  4) — проходных главных передач 2, трубчатых проставок 3 разной длины, раздаточных коробок 4 и опорных несущих кронштейнов / создавать автомобили с различным числом колесных осей (от двух до восьми), с различным размещением их по базе путем изменения длины трубчатых проставок, различными схемами раздачи мощности по колесам и многое другое.

Эти конструктивные решения автомобилей «Татра» были использованы в исследовательских целях для создания макетных многоосных автомобилей. В связи с тем, что ниже широко используются экспериментальные данные, полученные на макетах, остановимся более подробно на описании конструкции одного из них.

 При создании макета шестиосиого шасси автомобильного крана большой грузоподъемности с экспериментальной установкой была использована трубчатая рама. Для определения размеров и массы макетный образец рассматривался как крупномасштабная модель большегрузного автокрана. Компоновочная схема ходовой части выбиралась и рассчитывалась по материалам теоретических исследований. Была принята симметричная тележечиая схема с осевой формулой 3—3 и коэффициентом размещения осей по базе £=0,16  

К проектированию и изготовлению были приняты две схемы рулевого управления: с передними управляемыми осями (формула управления 123—000) и с передними и одной задней управляемыми осями (формула управления 123—006). Вторая схема разрабатывалась с целью экспериментальной проверки влияния иа поворачиваемость и устойчивость одной задней дополнительной управляемой оси.

В результате расчетов было установлено, что для удовлетворительной работы шассн необходимо иметь шесть симметричных межколесных дифференциалов и три межосевых дифференциала.

На первом образце шасси была принята схема трансмиссии с шестью межколесными симметричными дифференциалами с принудительной блокировкой и с отключаемыми управляемыми мостами, что было предопределено конструкцией имевшихся агрегатов и узлов.

На шасси была установлена двухместная компактная кабина, выполненная из алюминиевого сплава. Между отделениями кабины установлен четырехтактный шестицилиндровый V-образный дизель мощностью 220 кВт.

Сцепление выполнено иа базе сцепления ЯМЗ-206, постоянно замкнутое, сухое, двухдисковое, с центральной пружиной. Привод сцепления гидравличе-

Несущая система состоит из трубчатой рамы и легкого иадрамника. Над-рамиик лонжеронного типа служит для усиления рамы при работе ее на изгиб. При кручении иадрамиик имеет высокую податливость.

Подвеска независимая,   торсионная, с продольным   расположением   тор-Колесные тормозные механизмы колодочные. Тормозной привод пневмо-гидпавлический, по некоторым узлам унифицирован  с приводом   автомобиля МАЗ-537.

Рулевое управление в первом варианте обеспечивает поворот колес первых трех осей. Оно состоит из механической части, управляющей работой зо-лотниково-распределительного устройства, и гидромеханического привода, осуществляющего поворот управляемых колес. Механическая часть включает рулевой механизм с рулевой колонкой и рулевым колесом и рычажный привод управления золотниковым устройством. Гидравлическая часть имеет два насоса: основной с приводом от двигателя и дублирующий с приводом от трансмиссии. Необходимость установки дублирующего иасоса обусловлена тем, что шасси без него в случае останова двигателя теряет управление. Насосы через масляный бак трубопроводами с системой клапанов соединены с гидроусилителями.

Привод управления колесами осуществляется рулевыми трапециями, образованными продольными тягами и поперечными коромыслами.

Рулевое управление во втором варианте (с задней дополнительной управляемой осью) принципиально разработано по той же схеме. Для управления задней осью предназначены два дополнительных гидроцилиндра, включенных в общую гидросистему через порционер. Привод золотникового устройства этих гидроцилиндров осуществляется системой механических тяг с пружинным компенсатором, связанных с коромыслом передних управляемых колес.

Для обеспечения возможности сравнения двух схем рулевого управления конструктивно предусмотрено отключение и блокировка задней управляемой

Группа 11. Четырехосные автомобили с равномерным размещением осей по базе распространены довольно широко. Главной целью увеличения числа колесных осей является повышение проходимости. Эти автомобили используются как специальные или как тягачи тяжелых прицепов и полуприцепов и отличаются большим разнообразием конструктивных решений.

В качестве представителя подгруппы а рассмотрим один из первых четырехосных автомобилей — «Бюссинг-НАГ», он имеет своеобразное конструктивное исполнение. При равномерном размещении осей по базе все колеса управляемые, посты рулевого управления имеются в передней и задней частях автомобиля. Четырехтактный двенадцатицилиндровый V-образный двигатель воздушного охлаждения расположен в задней части аьтомобиля. Трансмиссия механическая. Шестиступенчатая коробка передач выполнена в одном блоке с раздаточной коробкой. Распределение мощности на два передних и два задних моста осуществляется блокированным приводом, а в пределах каждой группы мостов — роликовой муфтой свободного хода. Главные передачи имеют дифференциальные механизмы повышенного трения. Агрегаты трансмиссии соединены карданными валами с упругими шарнирами. Мосты автомобиля разрезные. Подвеска автомобиля — независимая балансирная. Колеса на поперечных рычагах соединены попарно полуэллиптическими рессорами. Амортизаторов в системе подвески колес нет.

. Другие автомобили, относящиеся к подгруппе а, отличаются от рассмотренного «Бюссинг-НАГ» схемой рулевого управления и схемой раздачи мошности по колесам. Имеются конструкции только с передними управляемыми колесами (большинство тягачей полуприцепов) или с передними и задними управляемыми колесами.

В особую подгруппу б должны быть выделены четырехосные автомобили с равномерным расположением осей по базе, у которых одна или несколько колесных осей поднимаются при движении по хорошим усовершенствованным дорогам. В этом случае сочетаются преимущества многоосного автомобиля с преимуществами двух- и трехосного автомобиля.

У французского специального автомобиля «Панар» две центральные оси подъемные. Подъем колес второй и третьей осей осуществляется при помощи гидропневматических цилиндров, которые одновременно служат упругими элементами подвески колес. Управляемыми являются колеса первой и четвертой осей. Предусмотрено отключение системы управления задней осью при движении на больших скоростях. При опускании колес промежуточных осей происходит автоматическое подключение управления всеми четырьмя колесами. Трансмиссия автомобиля механическая. Она имеет две расположенные последовательно четырехступенчатые коробки передач. Вторая коробка передач служит одновременно и раздаточной коробкой. В ней имеется механизм реверса для изменения направления движения, блокирующийся межбортовой дифференциал. Привод переднего колеса по каждому борту осуществляется через муфту свободного хода, а привод к остальным трем колесам блокированный.

У английского автомобиля «Террапин-П» при движении   по дорогам с твердым покрытием колеса первой оси не касаются дороги. Несколько необычные конструктивные решения обусловлены -тем, что этот автомобиль плавающий. На нем установлены два восьмицнлиндровых карбюраторных двигателя. Каждый двигатель через механическую трансмиссию приводит в движение колеса одного борта и один гребной винт. Привод колес жесткий блокированный, дифференциалы в трансмиссии отсут-

Конструкцией предусмотрен силовой (нерулевой) способ поворота путем увеличения угловой скорости наружных относительно поворота колес и притормаживания внутренних колес. При этом радиус поворота на суше составляет около 11 м, на воде — 20,4 м. Упругие элементы в подвеске на автомобиле отсутствуют, что ограничивает максимальную скорость движения на дорогах до 40 км/ч.

Группа III. Схемы, соответствующие группе III для автомобилей серийного производства, используют значительно реже.

У автомобиля-трубоплетевоза сближены вторая и третья оси, колеса первой и четвертой осей управляемые. На автомобиле установлены два карбюраторных двигателя, каждый из которых через свою механическую трансмиссию приводит колеса одной стороны. Привод полностью блокированный, дифференциальные механизмы отсутствуют. Привод управляемых колес передних и задних осей имеет карданные шарниры равных угловых скоростей.

Автомобиль имеет оригинальную подвеску. Колеса центральных осей неподрессорены и с помощью мощных кронштейнов жестко крепятся к раме автомобиля. Колеса передних и задних осей имеют независимую торсионную подвеску с амортизаторами. В приводе рулевого управления установлены два гидроусилителя. Углы поворота управляемых колес подобраны так, что при Широкой раме автомобиля обеспечивается допустимый по дорожным условиям радиус поворота и движение колес каждой стороны при повороте по двум колеям. Всего при криволинейном движении автомобиль прокладывает четыре колеи вместо восьми, как автомобили других конструктивных схем. Эта (Особенность значительно снижает сопротивление движению автомобиля по деформируемым грунтам, что положительно сказывается на проходимости. Такое преимущество обеспечивает конструктивная схема с передними и задними управляемыми   осями.

Группа IV. Представителем автомобилей четвертой группы является автомобиль фирмы МАН производства ФРГ. Его характерными особенностями, являются не только компоновка ходовой части, но и другие конструктивные решения. Автомобиль входит в состав семейства двух-, трех- и четырехосных автомобилей полно- и неполиоприводных, с высоким уровнем унификации всех узлов, агрегатов и систем.

Двигатель воздушного охлаждения оснащен всеми системами, обеспечивающими эксплуатацию в различных климатических условиях. На автомобили могут устанавливаться двигатели жидкостного охлаждения производства фирмы МАН.

Трансмиссия имеет оригинальную шестиступенчатую коробку передач, собранную в один блок с гидротрансформатором, одно-дисковым сцеплением и раздаточной коробкой. Подобные передачи принято называть гидродиапазонными. От гидромеханической эта передача отличается отсутствием автоматической системы переключения передач. Передачи в коробке переключаются водителем обычным образом с одновременным автоматическим выключением однодискового сцепления, которое отключает трансмиссию от двигателя. При трогании с места работа буксования совершается не в сцеплении, а в гидротрансформаторе, Гидротрансформатор трехколесный с блокировочным фрикционом, включаемым автоматически на определенных режимах движения для повышения топливной экономичности автомобиля. Имеется муфта свободного хода, обеспечивающая возможность буксировки автомобиля и его торможения двигателем.

Привод всех колес — постоянно включенный через межосевые и межколесные дифференциалы. Предусмотрена принудительная блокировка дифференциалов. Мосты неразрезные, с планетарными колесными редукторами. Подвеска мостов — с винтовыми пружинными упругими элементами и мощными амортизаторами. Заднир мосты имеют балансирную связь. Тяговые и тормозные силы передаются через систему реактивных тяг.

Ярко выраженное неравномерное расположение осей по базе также встречается среди опытных американских четырехосных автомобилей. Сюда может быть отнесен автомобиль ХМ-409, у которого две передние и две задние оси объединены в балансир-ные тележки, подвешенные на листовых рессорах различной длины. Такое же размещение осей имеет автомобиль ХМ-521 грузоподъемностью 2,5 т. Подвеска его колес независимая, двух-рычажная, с комбинированным упругим элементом,   состоящим из спиральной пружины и пневматического элемента переменной жесткости.

Заканчивая обзор четырехосных автомобилей, следует подчеркнуть большое разнообразие конструкций подрессоривания колес автомобилей. Встречаются автомобили полностью подрессоренные, т. е. все колеса имеют упругие элементы той или иной конструкции. Имеются автомобили полностью неподрессоренные, у которых единственным упругим элементом являются пневматические шины низкого давления. Есть полуподрессоренные автомобили, у которых могут встречаться различные комбинации подрессоренных и неподрессоренных осей: могут быть подрессорены крайние оси и не подрессорены центральные оси, у тягачей часто встречается подрессоривание передних двух осей, а у задних осей упругие элементы могут отсутствовать.