Техническое обслуживание и текущий ремонт ходовой части

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 нагреве резко снижается износостойкость. Дорожные и климатические условиявлияют тип и состояние дорожного покрытия, продольный и поперечный профили дороги, а также вид дороги в плане, т. е. величина радиусов поворотов и частота их. Нали­чие неровностей дороги вызывает большие динамические нагруз­ки на каркас шин, нагрев их и разрушения. При увеличении выпуклости дороги происходят перераспределение веса в попереч­ном направлении и увеличение нагрузки на шины одной сторо­ны автомобиля. Спуски и подъемы, извилистость пути также уве­личивают износ шин вследствие перераспределения веса по осям, воздействия боковых сил при поворотах, а также из-за частых торможении и разгонов. В летнее время наблюдается более интенсивный износ шин в связи с уменьшением прочности шины.К числу основных причин, сокращающих срок службы шин и зависящих от качества вождения, относятся резкое трогание с места и резкое торможение, превышение допустимой скорости движения, движение с большими скоростями на поворотах и на железнодорожных переездах, неосторожные наезды на препятствия и др.

Техническое состояние автомобиляявляется причиной преждевременного износа шин (рис. 2.68).

1 – повышенное давление; 2 – пониженное давление; 3 – неправильное схождение колес; 4 – неправильный развал колес; 5 – нарушение балансировки; 6 – угловое биение колес

Рисунок 2.68 – Виды неестественного износа шин

Так, при от­клонении от нормы угла развала происходит перераспределение удельных давлений в плоскости контакта шины с дорогой и воз­никает односторонний износ протектора. Увеличение угла схождения в положительную сторону вызывает более интенсивный износ наружной кромки про­тектора пилообразной формы, а при отрицательном угле — внутренней. Неравномерный износ протектора (пятнистый) наблюдается в результате наличия несбалансированности колеса, люфта под­шипников ступиц, люфта маятникового рычага, шкворней, плохого крепления колеса к ступице или погнутости диска, эллипсности тормозных барабанов и др.

Учет работы шин на АТП ведется по карточкам учета установленной формы. В карточке отмечают ежемесячный пробег шины в километрах с момента поступления ее в эксплуатацию, дату установ­ки и снятия с автомобиля, номер автомобиля, техническое состояние и причины снятия с автомобиля. При сдаче шины в обезличенный ремонт карточка закрывается, а после необезличенного ремонта записи в карточке продолжаются. Новые покрышки учитываются по серийным и гаражным номерам. Хранятся шины на складе шин, где должны быть соответствующие условия: температура, отсутствие солнечного света и нефтепродуктов и др. Монтируются шина по размеру только на предназначенный для нее обод. Камеры должны подбираться в соответствии с размером покрышки во избежание образования складок или излишнего их растя­гивания.

Рек­ламация предъявляется заводу-изготовителю шин в случае обнаруже­ния в них производственных дефектов перед эксплуатацией или при их возникновении в гарантийный период хранения, равный 5 годам, а также в течение гарантийного пробега, устанавливаемого заводом-изготовителем. К числу производственных дефектов, подлежащих рекламации и выявленных в процессе эксплуатации, относятся: преждевременный из­нос или отслоение протектора от брекера, расслоение или разрывы каркаса, трещины по протектору и боковинам. Камеры подлежат рекламации при расслоении стыка, пропуске воз­духа у пятки вентиля или отклонении пятки и наличии твердых вклю­чений в резине. Покрышки и камеры, негодные для восстановления и дальнейшей эксплуатации, списываются.

Своевременный ремонт покрышек и камер оказывает существенное влияние на увеличение общего пробега шин и снижение себестоимости их эксплуатации. Так, стоимость восстановительного ремонта шины примерно в 4 раза меньше стоимости новой. В зависимости от характера и разме­ров местных повреждений установлены три вида ремонта шин. Из них ре­монт первого и второго вида, характеризуемый проколами каркаса диаметром от 5 до 10 мм, порезами и разры­вами, а также частичным износом покровных резин (без оголения корда), может осуществляться на АТП. Восстановитель­ный ремонт, связанный с наложением протектора, производится толь­ко на шиноремонтном заводе. Приемка и ремонт включают в себя ос­мотр покрышки, установление пригодности ее к ремонту и определение вида ремонта. При мойке покрышку очищают от грязевых отложений, моют и за­тем сушат в течение 2 часов при температуре 40…50°С.Дефектовкаимеет целью выявление в покрышке скрытых дефектов в виде пустот в результате расслоения каркаса и посторонних вклю­чений. Подготовкак ремонту предусматривает вырезку поврежденных мест — наружным или внутренним (не сквозных повреждений), встречным кону­сом при сквозном повреждении в зависимости от характера и размера повреждения. Лучшие результаты дает вырезка в рамку, или, иначе, ступенчатое удаление слоев каркаса. Сушкаимеет целью удаление влаги из пор материала покрышки, которая при вулканизации может приводить к образованию вздутий, расслоений и пр. Сушка производится обдувом подогретым воздухом, инфракрасными лучами и т.д. Подготовка шиноремонтных материаловзаключается в их раскрое, промывке бензином и промазке клеем. Заделка местных поврежденийсостоит в подготовке пластырей из полос прорезиненного корда, накладывании на место повреждения и прикатке роликом. Вулканизациязаключается в нагреве заделанного места с одной или двух сторон с одновременной опрессовкой ремонти­руемого участка покрышки при температуре 140…180° С, т.е. выше температуры плавления серы (120 °С). Производится вулканизация в секторах и мульдах. Время вулканизации зависит от состава и толщины резиновой плит и способа прогрева. Контроль качества ремонтапо­крышки состоит во внешнем и внут­реннем ее осмотре. Восстановлен­ные покрышки не должны иметь пористости, губчатости, отслоения протектора и боковин в зоне ремон­та, искривлений профиля, деформа­ций, расслоения каркаса и разрыва бортов и других повреждений. Отдел­ка покрышек предусматривает уда­ление выпрессовок и снятие неров­ностей вручную ножом и абразив­ным кругом.

Подлежа­щие ремонту участки камер зашероховывают на карборундовом круге и очищают от пыли. Небольшие по­вреждения (размером до 30 мм) ре­монтируют наложением заплат из невулканизированной резины, абольшие — заплатами из вулканизи­рованной резины. Заплату из невулканизированной камерной резины промазывают один раз клеем, накладывают на подготовленное место повреждения и прикатывают роликом от середины к краям. Заплату из вулканизированной резины шерохуют по краю на ширину 40…45 мм, промазывают клеем, просушивают и обкладывают со стороны прома­занной клеем плоской сырой камерной резиной шириной 8…10 мм. Под­готовленную таким образом заплату наклеивают на камеры и прикаты­вают роликом. Камеры вулканизируют при помощи паровых или электронагрева­тельных аппаратов. Для поддержания постоянной темпера­туры вулканизации (143 °С) на поверхности плиты служит биметалли­ческий терморегулятор, контакты которого включены в цепь обмотки промежуточного реле, размыкающего и замыкающего силовую цепь. Ремонтируемую камеру накладывают заплатой на рабочую плиту и при помощи нажимного винта и прижимной плитки плотно прижи­мают, создавая давление 0,4…0,5 МПа. Продолжительность вулканиза­ции 15…20 мин. Отремонтированную камеру проверяют на герметич­ность погружением в надутом состоянии в ванну с водой.

В дорожных условиях при небольших повреждениях (проколах) покрышки ремонтируют при помощи резиновых грибков (рис.2.69), которые вводят в прокол изнутри покрышки специальным приспособлением. Камеры ремонтируют заплатами из сырой резины, нагреваемы­ми пиротехническими брикетами или путевыми вулканизаторами.

а – грибок; б – пробка; в – установка грибка шилом с игольчатым ушком; г – петля для установки грибка; д – стержень для установки пробки

Рисунок 2.69 – Приспособления для ремонта проколов покрышек

Путевой вулканизатор состоит из струбцины с прижимным вин­том и плитки с нагревательным элементом, включаемым в цепь аккумуляторной батареи.Бескамерные шины ремонтируют так же, как и камерные, за исключением проколов. Проколы ре­монтируют двумя способами. При небольших проколах (не бо­лее 3 мм), не снимая шину с обода колеса, отверстие заполня­ют специальной пастой при помощи шприца, прилагаемого к комплекту шин. Перед заделкой отверстия давление воздуха в шине снижают до 30…50 кПа, а через 10…15 мин после введе­ния в прокол пасты доводят давление в шине до нормы. Проколы от 3 до 10 мм ремонтируют с помощью пробок, также, не снимая покрышки с обода, или после демонтажа шины с помощью грибков аналогично камерным шинам. При ремонте шины на ободе колеса пробки вводятся в про­кол при помощи специального стержня. При этом пробку и от­верстие прокола предварительно смазывают клеем. Выступаю­щую часть пробки срезают на 2…3 мм выше поверхности про­тектора.

В настоящее время широкое применение получили методы ремонта камер и покрышек холодной вулканизацией и с использованием клеев на цементной основе.

Правилами техники безопасности запрещается монтировать шины на обод колеса, имеющий вмятины, заусенцы или покрытый ржавчи­ной. Не допускается при демонтаже вручную выбивание диска колеса кувалдой. Исправление положения шины на диске колеса постукива­нием молотком разрешается только после прекращения поступления в нее воздуха. При накачивании шин грузовых автомобилей во избежание несчастного случая, возможного при выскакивании замочного кольца, последние помещают под ограждение или применяют различные предохранительные приспособления в ви­де скоб, вставляемых в отверстия в диске колеса или металлических клеток (рис. 2.70).

Если нет ог­раждения (например, в пути) при накачивании шины ко­лесо кладут замочным кольцом вниз. Не допускается установка на автомобиль шин с разным рисунком протектора, а также имеющих остаточную высоту рисунка протектора менее: для автобусов — 2 мм; легковых автомобилей — 1,6 мм; грузовых автомобилей — 1 мм.

Рисунок 2.70 – Предохранительное приспособление для накачки шин