Автомобильный мост – какие конструкции бывают и для чего?

Автомобильный мост – один из главных агрегатов, который одномоментно решает множество задач. Это соединение колес с кузовом, передача крутящего момента, обеспечение управления машиной, нивелирование дорожных неровностей. Поэтому при разработке мостов инженерам приходится решать сразу несколько технических задач.
 

Чуть истории

 Владелец американской компании Olds Motor Works, занимавшейся производством автомобилей, в 1901 году представил публике свою новую модель. Но бизнесмена постигла беда: его завод сгорел и удалось спасти один вышеупомянутый экземпляр. Чтобы наладить дела, конструктор решил начать (первым в мире!) серийное производство своей модели, дабы уберечься от банкротства.

 
И ему это удалось: в 900-е его OldsMobil curved-dash был одним из наиболее популярных и покупаемых автомобилей. Конструктор для быстроты сборки в своей машине использовал передачу крутящего момента на задние колеса, жестко прикрепленные к поперечной балке, при помощи цепи. Так появился первый автомобильный мост. Кстати: данный принцип используется и сегодня в конструкции трехколесных велосипедов. Подобные мосты разбирались пополам для удобства серийного производства.

 
В 1903 году «засветился» американец Кларенс Спайсер, предложивший кардан с крестовинами собственной разработки, который ему удалось запатентовать. Однако компания Спайсера просуществовала недолго и ее купил А. Дана. Интерес эта информация представляет в том плане, что позже мосты станут называть «спайсер» и «дана» с разными индексами: например, Dana 60. Все произошло по аналогии с «ксероксами» – сегодня многие и не подозревают, что это название компании Rank Xerox, а не сам аппарат.

 
А если копнуть чуть глубже, то окажется, что фирма Salisbury transmission в 1919-м входила в компанию Спайсера и поэтому все мосты, производимые им, по привычке в Англии называли «солсбери». А еще есть мост «тимкен» с разделяемыми корпусами редукторов, тоже названный по имени его изобретателя и компании William Timken Detroit Company.
 

Как классифицируются автомобильные мосты

 Одна из популярных конструкций, встречающихся на заднеприводных машинах, представляет собой балку-«чулок», внутри которой располагаются полуоси, а к ним прикреплены ступицы, главная передача. Речь идет о ведущем неуправляемом мосте, который, например, стоит на всей легковой советской «классике».
 

Мосты с разъемной и неразъемной балкой

 Последние обладают наиболее высокой жесткостью и чаще всего устанавливаются на тяжелых грузовиках, автобусах. Здесь – литой картер, в котором фиксируются рукава полуосей. Мосты, оснащенные разъемной балкой можно встретить на легковушках и коммерческом транспорте. Такие конструкции рассоединяются на две части, к каждой из которых прикреплены «чехлы» полуосей.

 
По методу изготовления существуют штампованные и литые мосты. Последние считаются самыми надежными. Однако технология изготовления сложная и подобные агрегаты стоят дорого. Штампованные мосты чуть менее надежны, т. к. изготавливаются с использованием сварки.
 

Деление мостов по виду подвески

 Тут есть всего два типа конструкций. Первый – неразрезной. Эта система предполагает жесткую связь колес между собой с помощью балки (см. выше). Если одно из них меняет свое положение, то второе «повторяет манипуляции» первого. Например, если вы наехали левым колесом на бугорок, то оно наклонится, как и правое (и вся балка тоже). В итоге вся машина тоже накренится. С одной стороны, это вызывает дискомфорт у водителя и пассажиров, с другой – обеспечивает надежность конструкции. Поэтому неразрезные мосты часто устанавливают на рамные внедорожники, эксплуатирующиеся в тяжелых условиях. Но это не значит, что противоположный тип конструкции на них не используется.

 
Иное дело – разрезной мост. В этом случае колеса имеют связь с балкой посредством элементов подвески. При наезде на препятствие обе ската остаются в вертикальном положении и параллельными друг другу. Кузов же почти не кренится (зависит от размера дорожного просвета). Такая конструкция обеспечивает более комфортный проезд через пересеченную местность, но является менее надежной по сравнению с неразрезной.
 

Управляемые и комбинированные мосты

 Первые включают в себя часть рулевого механизма. Чаще всего такие конструкцию располагают спереди. Если автомобиль имеет несколько осей, то и управляемых мостов может быть 2-3 и более. Вспомните: например, у ракетовозов некоторых типов, перевозящих тяжелое вооружение, поворачиваются не только передние колеса, но и «средние».


Подобная система используется и на некоторых многоосных колесных вездеходах. Но даже и некоторые гражданские грузовики, легковушки умеют «подруливать».
 

Передние мосты

 Если он неразрезной, то это балка, на концах которой – поворотные кулаки: на их цапфах закреплены колесные ступицы. Требования к такому мосту несложные: легкость, прочность и жесткость. Это обеспечивает стальной двутавр. Обычно он изогнут посередине, чтобы двигатель был пониже, для обеспечения устойчивости автомобилю.
 
Но бывает и так, что управляемый мост располагается сзади. Чаще всего подобная схема используется на коммунальной или сельскохозяйственной технике. Примером может служить комбайн «Нива СК-5», у которого поворачиваются не передние, а задние колеса.

 
Что касается комбинированных конструкций, имеется в виду разрезной мост, который является одновременно ведущим и управляемым. Такая схема крайне популярна и применяется в большинстве легковых переднеприводных автомобилей. В качестве примера можно привести ВАЗ-2108-15. Здесь дифференциал с главной передачей размещены в одном корпусе вместе с КПП. Тут же – привода в виде ШРУСов. Те из них, что снаружи, обеспечивают поворот колеса, а внутренние – гарантируют его подвижность в вертикальном направлении.
 

Поддерживающие мосты

 Несложная конструкция, имеющая вид цельнолитой (чаще всего) балки-поперечины (двутавр или труба) к концам которой прикреплены ступицы. Яркий пример поддерживающего моста – любой переднеприводной автомобиль ВАЗ. Сзади у него стоит такая система.  Благодаря простоте и цельнолитой балке подобная схема считается самой надежной из всех типов задней подвески.

 
Поддерживающие конструкции – непременный атрибут полу- и полных прицепов грузовых автомобилей.
 

Проходные мосты

Это специфические или «узкоспециализированные» системы, встретить которые можно на грузовых автомобилях с несколькими ведущими осями. Функция проходного моста заключается в частичной передаче крутящего момента дальше.


Подобные системы применяются например, на КАМАЗах с высокой проходимостью.
 

Редуктор

Входит в конструкцию ведущего моста, может быть передним и задним. В первом случае чаще всего встраивается в коробку. Если у машины задний привод, редуктор устанавливается в среднюю часть моста. Для авто 4х4 имеется два подобных механизма. Приводы соответствуют количеству редукторов.


Когда говорят о редукторе, упоминают передаточное число. Чем оно выше, тем больше масса у автомобиля, который будет передвигаться небыстро, но зато перевезет больше грузов. И наоборот: меньшее передаточное число характерно для машин с малым весом, но высокой скоростью.
 

Итоги

 Мост – часть авто, связывающая колеса и принимающая на себя нагрузку, которую передает несущей конструкции. Главные свойства описываемого механизма – тип и гибкость. Например, нет смысла на машине с разрезным мостом постоянно преодолевать плохие дороги: он долго не выдержит. И наоборот, ездить регулярно с неразъемной конструкцией по магистралям утомительно: она будет реагировать на каждую неровность.