Що таке шасі, принцип роботи і для чого воно потрібне

шасі автомобіля

Новинка була побудована на шасі попередньої моделі і отримала безліч технічних і візуальних змін. Так починаються огляди багатьох автомобілів чергового покоління. Що таке шасі, на якому випускаються чергові моделі? Розберемося з цим питанням докладніше.

Що таке шасі

Всі механічні транспортні засоби складаються з трьох основних вузлів:

• силова установка;
• кузов;
• шасі.

Шасі це не якась конкретна деталь в транспортному засобі. Іноді цим терміном називають несучу конструкцію машини.

Насправді шасі є набором механізмів, які взаємодіють з колесами і опорами автомобіля. Це вузол, який поєднує в собі кермове керування автомобілем, його трансмісію, систему амортизації та ходову частину. Всі ці системи з'єднані на загальній основі, і їхня робота синхронізується так, щоб весь автомобіль міг виконувати рух. Шасі також включає раму плюс силові агрегати - двигун, трансмісію та підвіску. На ньому знаходиться кузов, що надає автомобілю закінченого вигляду. 

Під шасі автомобіля також мається на увазі комплект деталей і вузлів, від яких залежить рух і маневри транспортного засобу. У технічній документації машини він має маркування, яке в цьому випадку відповідає номеру кузова (що таке номер шасі).

Основними складовими шасі автомобіля є дві підвіски - передня і задня, а також колеса. Підвіски необхідні для пом'якшення або усунення коливань під час руху, завдяки яким автомобіль плавно долає всі нерівності дороги.

Принцип роботи і для чого воно потрібне

Всі необхідні для пересування агрегати монтуються на підставу авто таким чином, щоб обертальна енергія передавалася від двигуна на ведучі колеса. Ось як синхронізується робота всіх вузлів:

• На підрамник встановлений мотор. Від нього крутний момент передається на передній або задній міст (у випадку з повним або заднім приводом). Завдяки цьому колеса починають обертатися, і машина рухається вперед або назад.

• Щоб автомобіль міг змінювати свій напрямок, до нього приєднується рульове управління. Провідні колеса призводять авто в рух, а кермові - задають йому напрямок. У цьому вузлі багато деталей, які забезпечують плавні маневри під час їзди.

• Для зміни швидкості автомобіля між силовим агрегатом і провідними колесами встановлюється коробка передач. Вона може бути механічної або автоматичною. У цьому вузлі за допомогою набору шестерень крутний момент збільшується, що дозволяє зняти надмірне навантаження з двигуна.

• Під час їзди по дорогах різної якості виникають коливання. Через тряски і вібрації складові частини трансмісії і рульового управління швидко вийдуть з ладу. Для компенсації такого навантаження до підрамника кріпляться важелі і амортизатори.

Як видно, шасі автомобіля дозволяє приводити в рух всю конструкцію, змінювати її напрямок і компенсувати навантаження від вібрацій, що виникають під час їзди. Завдяки такій розробці виробляється двигуном внутрішнього згоряння енергія може бути використана для комфортної та безпечної транспортування людей і великих вантажів.

Пристрій

Отже, під шасі мається на увазі сукупність несучої частини деяких ключових компонентів, які дозволяють транспортному засобу самостійно рухатися. Усі типи конструкцій поділяються на дві категорії.

У першу категорію входять усі автомобілі з рамною конструкцією. В цьому випадку візок авто складається з рами, до якої кріпляться всі агрегати, механізми та конструкції. Такі автомобілі відрізняються великою вагою та мають максимальну міцність. В основному така конструкція у вантажних автомобілів та повноцінних позашляховиків.

До другої категорії увійшов тип шасі, який є одразу ж частиною кузова авто. Несучий кузов не такий міцний, як у разі повноцінної рами, зате дуже легкий, що має велике значення для легкових автомобілів. Тільки в такій модифікації шасі можна створювати максимально легкі суперкари.

Інженери різних автовиробників розробляють свої конструкції несучих кузовів, що відрізняються не тільки особливостями конструкції, але й виготовляються з різних матеріалів.

Ось коротке відео, в якому на прикладі моделей Mazda відображається, яке значення для сучасного автомобіля має використання легких матеріалів для шасі:

Mazda. Кузов і шасі.

елементи конструкції

Так як на шасі автомобіля все тримається, ця частина транспортного засобу повинна бути максимально міцною, а її елементи повинні витримувати різні навантаження, незалежно від умов експлуатації.

Сучасне шасі автомобіля складається з наступних деталей та конструкцій:

• Коліс із покришками;
• трансмісії;
• підвіски;
• Рульового управління та гальмівної системи.

Всі ці елементи міцно фіксуються як на рамі, так і на частині кузова, що несе.

Функціональність

Що стосується легкового автомобіля, то шасі цього транспортного засобу виконують такі функції:

• Дозволяє використовувати тягову силу для самостійного руху конструкції. Для цього в машині є ходова частина;
• Забезпечує максимально плавний рух. За плавність руху відповідає підвіска та частково покришки. Комфорт для водія та пасажирів залежить від типу підвіски та якості демпферних елементів;
• Дозволяє керувати напрямком руху конструкції. Ця функція покладена на кермо.

Кожне шасі проектується з урахуванням різних дорожніх умов так, щоб переборюючи перешкоди, машина витримувала навантаження на кручення кузова. Якщо це навантаження буде критичним, несуча частина автомобіля деформується, що вплине на різні механізми та елементи кузова (наприклад, двері перестануть зачинятися).

підвіска

Це один із основних елементів шасі. Від якості та особливостей конструкції цієї частини залежить стійкість машини на поворотах. Також підвіска розробляється з урахуванням вимог безпеки відповідно до запитів сучасного автомобіліста щодо комфорту.

Починаючи зі створення першого авто, і до сьогодні конструкція підвіски постійно вдосконалюється, завдяки чому в автосвіті існує величезна різноманітність конструкцій підвісок. Основні відмінності всіх цих конструкцій – у способі встановлення опори машини (колес) однієї осі.

залежна підвіска

Це перший тип підвіски авто. У разі колеса однієї осі з'єднані між собою жорстко. До переваг такої підвіски слід віднести максимальний показник зчеплення коліс із дорожнім покриттям. Особливо це важливо, коли машина входить у поворот на гладкому покритті. За рахунок жорсткої фіксації кожне колесо зберігає вертикальне положення.

Якщо говорити про недоліки такого типу підвіски, то під час їзди вибоїнами жорстко пов'язані між собою колеса не забезпечують плавність ходу авто (одне колесо наїжджає на бугор і змінює нахил всієї осі). У сучасних автомобілях від повністю залежної підвіски попереду вже відмовилися. Замість неї встановлюється підвіска типу МакФерсон.

Залежна конструкція встановлюється виключно на задній осі, незалежно від того, що це провідна або ведена вісь. Якщо це провідна вісь, вона представлена ​​заднім мостом, який забезпечує жорстке з'єднання обох коліс. У веденій осі використовується поперечна балка або торсіон.

незалежна підвіска

В цьому випадку колеса, встановлені на осі, не з'єднані жорстко між собою, тому їхнє положення щодо горизонталі не впливає один на одного. Щоб забезпечити максимальне зчеплення з дорогою, на такій підвісці встановлюється поперечний стабілізатор.

Такий тип підвіски, незважаючи на складнішу конструкцію, забезпечує більший комфорт і має меншу вагу в порівнянні з залежною підвіскою. Завдяки цьому сучасні автомобілі стають все більш динамічними та максимально комфортними. До недоліків належить необхідність постійно регулювати розвал-сходження.

Класифікація

Як ми вже розглядали, шасі в транспортному засобі необхідно для наступних цілей:

1. Забезпечувати рух транспортного засобу за рахунок передачі крутного моменту від силового агрегату на трансмісію і потім на колеса;
2. Мінімізувати навантаження, які надходять в процесі руху машини по нерівностях. Завдяки цьому ні двигун, ні інші важливі елементи транспорту не страждають від постійної тряски;
3. Забезпечувати прямолінійний рух, маневрування, прискорення або уповільнення, а також повну зупинку з подальшою стоянкою всієї конструкції транспорту.

Залежно від виду транспортного засобу, який експлуатується на землі, розрізняють наступні типи шасі:

• Автомобільний - покладається легкових автомобілів, вантажівок, причепів та напівпричепів;
• Тракторний - як випливає з назви, таке шасі використовується на тракторах. Воно може бути на гусеницях або на колесах;
• Мотоциклетний - використовується для складання мотоциклів, скутерів, трициклів, квадрациклів;
• Для спеціалізованої техніки. Конструкція може бути як самохідна, так і несамохідна. У самохідних модифікаціях можуть використовуватися гусениці або колеса;
• Залізничний - на основі такого шасі створюється транспорт, призначений для пересування по залізницях. Сюди входять поїзда, електрички, дрезини, трамваї і так далі;
• Всюдихідний - хоча таке шасі використовується для складання автомобілів, його конструкція втілює в собі особливості наземного і водного транспорту, завдяки чому «амфібія» здатна з однаковою ефективністю пересуватися, як по суші, так і по воді. У цю категорію не входить транспорт, що працює на повітряній подушці. Це вже різновид водного транспорту.

Всі ці типи шасі також діляться на наступні категорії:

• Рамна конструкція. Вона виглядає у вигляді зварених металевих швелерів, на яких закріплюються всі механізми та агрегати транспортного засобу. З таким типом шасі створюються вантажівки і багато повноцінних позашляховиків. Раніше на такий візку також базувалися і легкові машини, але через велику вагу конструкція вимагала установки потужного силового агрегату.
• Несучий кузов. В основному такий тип шасі використовується в легковому транспорті. У такій візку може використовуватися підрамник, але також бувають автомобілі і без цього елемента.
• Самохідна конструкція. У таку модифікацію входить тільки спецтехніка. Візок складається з основних агрегатів, що дозволяють їй пересуватися самостійно. У ній обов'язково передбачається крісло оператора. Такий категорією шасі часто користуються військові структури для переміщення військової техніки, а також великі будівельні компанії.
• Рамна мотоциклетна конструкція. Цей тип шасі використовується для створення мотоциклетного транспорту. Також зустрічається тип спорткарів, «Баггі», в основі яких лежить теж рама із зварених труб (для полегшення конструкції).

Шасі вантажних автомобілів

Для вантажних машин розроблено кілька варіантів шасі. В основі такої візки завжди лежить рама. Залежно від моделі авто ходова частина може бути представлена ​​гусеницями або колесами. Набагато рідше зустрічаються комбіновані варіанти: рульова частина - колеса, а ведуча - гусениці.

Залежно від призначення транспортного засобу на його шасі може встановлюватися кузов, будка, цистерна, маніпулятор, бетономішалка, люлька і так далі. Шасі вантажних автомобілів класифікується за:

• Числа осей - їх мінімум дві, а максимум чотири;
• Вантажопідйомності - малий, середній або важкий тоннаж;
• Колісній формулі - числу коліс, які встановлюються на візку. Вони можуть бути одинарними або подвійними.

Незважаючи на те, що більшість вантажівок базується на класичній рамі, існують також моделі з несучим кузовом. Але такий тип авто менш практичний для транспортування пристойних вантажів.

Ось для прикладу огляд чотиривісного вантажівки Kenworth W900, який базується на рамному типу шасі:

Красень Kenworth W900 за 230 тисяч $

Фактори, що впливають на зміни в конструкції шасі ТЗ

З моменту появи перших транспортних засобів, що базуються на шасі, візок постійно піддавалася модернізації. У перших автомобілях першорядну увагу приділялося полегшення конструкції, щоб можна було використовувати менш потужний силовий агрегат, але при цьому не втрачалася динамічність транспорту.

Перші колеса були дерев'яними. Щоб вони були легше, в них робилися отвори. З моменту винаходу спицевого металевого аналога його тут же стали впроваджувати в автотранспорт. У міру збільшення швидкостей, які могли розвивати машини, їм була потрібна більш ефективна підвіска. З цієї причини інженери стали розробляти більш стабільні і ефективні демпферні системи. А якщо зважити на те, що з'являються нові технології (наприклад, магнітні амортизатори, про яких розповідається тут), То робота над удосконаленням шасі не припиняється.

Залежно від типу візка в ній може використовуватися полегшений матеріал, наприклад, композитний несучий кузов, але для безпеки все автовиробники ще не поспішають відмовлятися від застосування сталевих елементів конструкцій. Коли використання альтернативних матеріалів, як, наприклад, композитів або нано-матеріалів, стане економічно виправдано (на сьогоднішній день подібні транспортні засоби коштують непристойно дорого, як для середньостатистичного покупця), швидше за все, автовиробники стануть поступово адаптувати виробничі лінії під виготовлення такого типу шасі.

несправність шасі

Якщо при перемиканні з однієї передачі на іншу виявляються незвичайні шуми, це сигнал про несправність ходової частини. Одна з найчастіших проблем – це ситуація, коли машину веде вбік, вправо або вліво.

Це відбувається з кількох причин:

• порушена геометрія передніх коліс,
• підвищений тиск в шинах,
• деформовані важелі,
• великі відмінності в кількість шин,
• порушення паралельності між осями заднього і переднього мостів.

Ці проблеми можуть призвести до пошкодження амортизаторів, внаслідок поломки пружин або іншого пошкодження підвіски. При підозрі на пошкодження шасі водій також повинен звернути увагу, чи немає витоків з шасі. Можливо розхитані сайлентблоки, що часто призводить до пошкодження дисків та розбалансування передніх коліс. Скрип при гальмуванні – це сигнал про несправність амортизатора, стабілізатора чи деталей опорних елементів. При появі хоча б одного з перерахованих вище симптомів слід негайно вжити заходів і звернутися в автосервіс.

Також ви можете дізнатися, що таке НОМЕР ШАСІ: ДЕ ЗНАХОДИТЬСЯ І ДЛЯ ЧОГО СЛУЖИТИ?

Переваги та недоліки шасі наземного ТЗ

З огляду на те, що інженери всього світу протягом більше століття працюють над вдосконаленням шасі транспортних засобів, сучасний транспорт демонструє високу стабільність, надійність, безпеку і комфорт. Завдяки цьому всі агрегати і механізми, встановлені в машині або мотоциклі, не страждають від тряски або природних вібрацій. Робочий ресурс цих вузлів підвищується, що позитивно позначається на загальних оцінках сучасної продукції автовиробників.

Також шасі, яке використовує в якості точки опори землю, а не повітря або воду, дозволяє транспортувати великі вантажі на пристойні відстані, задіюючи при цьому мінімальну кількість пального (в порівнянні з повітряним або водним транспортом, здатним транспортувати такі ж вантажі).

Незважаючи на те, що сучасні транспортні засоби базуються на таких візках, які відповідають стандартам безпеки, у шасі наземного транспорту є свої мінуси. Звичайно, більшість недоліків старих візків усувається установкою нових, більш стабільних компонентів. Але ключовим недоліком, як і раніше всіх наземних модифікацій шасі є те, що такий транспорт здатний пересуватися тільки по суші.

Винятком є ​​автомобілі-амфібії, але ця технологія в основному використовується в спецтехніки, і то тільки у вузьких експлуатаційних умовах (наприклад, всюдихід не практично використовувати в міських умовах). Цивільний транспорт поки не може похвалитися універсальністю, комфортом і однаковою ефективністю, як на землі, так і на воді, не кажучи вже про машини, здатних літати. Хоча, якщо вірити кіноіндустрії, скоро людство вирішить і це питання (підводний човен колись теж вважалася плодом бурхливої ​​фантазії письменників-фантастів).

Відео на тему

На завершення пропонуємо коротку відеолекцію про загальний пристрій шасі автомобіля:

Загальний пристрій шасі

Питання та відповіді:

Що таке шасі в автомобілі. Під шасі транспортного засобу мається на увазі конструкція, в яку входить рама (замість неї в багатьох легкових авто використовується несуча частина кузова), агрегати трансмісії, елементи ходової частини, підвіски, а також механізми управління (рульове). Рамне шасі можна вважати закінченою конструкцією, так як вона може вільно пересуватися на гусеницях або колесах.

Що входить в шасі автомобіля. У конструкцію шасі входить рама або несуча частина кузова, рульове управління (тяги, рейка), колісні осі, балки з важелями, самі колеса, піввісь, кардан, коробка передач, елементи підвіски.