Napravy automobilov

Náprava  - je tá časť podvozku automobilu, prostredníctvom ktorej sú dve protiľahlé kolesá (pravé a ľavé) dvojstopového automobilu zavesené na jeho nosnej  konštrukcii alebo na nosných častiach podvesu.

Účel: - niesť hmotnosť vozidla a prenášať ju na kolesá,

   - prenášať hnacie, brzdné a bočné sily medzi kolesom a rámom,

- umožniť odpruženie vozidla pomocou pružín, ktoré sú uložené medzi nápravami a

  vozidlom

Umiestnenie:

- nápravy sú umiestnené pod rámom, a to podľa konštrukcie buď úplne (tuhe nápravy) alebo čiastočne (ostatné druhy)

Náprava má za úlohu vytvárať spojenie medzi karosériou a kolesami.

Musí zachytávať:

  1. statické sily – od vlastnej hmotnosti a nákladu
  2. dynamické sily – hnacie, brzdové a bočné sily

- Geometria kolies sa má pri prepružení požadovaním spôsobom zmeniť, aby sa dosiahlo vyššej bezpečnosti jazdy a komfortu a zároveň minimálneho opotrebenia pneumatík.

- Náprava má byť čo najľahšia a dostatočne pevná. Tvorí neodpruženú časť automobilu.

Podľa konštrukcie rozdeľujeme nápravy na:

  1. tuhé (pevné)
  2. polotuhé
  3. výkyvné (nezávislé zavesenia kolies)

A) Tuhé nápravy

– obe kolesá sú spolu spojené tuhou nápravou, ktorá je odpružená voči karosérii. Pri tuhej náprave nedochádza pri rovnomernom ohýbaní a rozťahovaní pružných častí k zmene stopy a sklonu, čo zmenšuje oter pneumatík. Pri prechádzaní jednostrannej prekážky sa vždy nakloní celá náprava a tým dôjde k sklonu pneumatík.

 

Tuhé nápravy – obidve kolesá sú spojené pevne (t.z. že zmena rozchodu nie je možná), náprava ako celok je odpružená vzhľadom na vozidlo.

  • pevná náprava ma pevnú priebežnú časť – nápravnicu alebo most, na koncoch ktorých sú na čapoch uložené (zavesené) kolesá. Nápravnica je spravidla nosník plného prierezu. Most tvorí dutý nosník, ktorého stredný dielec tvorí skriňu prevodovky.
  • Ak je náprava vyrobená z jedného kusa, nazýva sa celistvá náprava.
  • Ak je zložená z jednotlivých navzájom zoskrutkovaných alebo zvarených dielcov, nazýva sa skladaná náprava. Pozn. jednodielna tuhá mostová náprava (banjo)zadná hnacia náprava

Použitie: Fiat Ducato Maxi – zadná tuhá náprava automobilu

              Nissan Maxima QX – tuhá zadná náprava Multi – link automobilu

            Zadná tuhá náprava automobilu Ford Lincoln Town Car

 

Vlastnosti tuhých náprav:

  • konštrukčne pomerne jednoduché
  • kladú malé nároky na údržbu
  • predstavujú pri použití nápravy ako hnacej, značne veľkú neodpruženú hmotu, tým zhoršujú kvalitu odpruženia vozidla
  • nápravy ako hnané vhodné pri ľahších vozidlách s predným pohonom, kde sa len minimálne uplatňuje zvýšenie neodpruženej hmoty vozidla
  • zadné hnacie alebo aj ako riadice sú vhodné hl. pre ťažšie nákladné vozidlá, prip. traktory

 

V súčasnosti rozdeľujeme tri druhy tuhých náprav:

  1. tuhá náprava s integrovaným pohonom – pri tejto náprave sú pohon, nápravy, diferenciál a hriadele umiestnené v jednej skrini. Je to veľká neodpružená hmota – znižuje to komfort a bezpečnosť jazdy. Najčastejšie sa používa v spojení s listovými pružinami a priečnou tzv. Panhardskou tyčou.

Pozn. Panhardská tyč je upevnená jedným koncom otočne na náprave a druhým na ráme (nová uč. str. 51), používané firmou Nissan.

  1. tuhá náprava s oddeleným pohonom (De Dion) – táto konštrukcia pomáha zmenšiť veľké odpružené hmoty poháňacích náprav. Prenos sily prebieha cez kĺbové hriadele s homokinetickými kĺbmi s tzv. bočným vyrovnávaním dĺžky.
  • predstavuje prechod medzi tuhou nápravou a nápravou výkyvnou. Používa sa prakticky len ako hnacia
  • aby sa zmenšila neodpružená hmota, skriňa rozvodovky je spojená s rámom. Prenos Mk sa realizuje hriadeľmi, z kt. každý má dva rovnako súbežné kĺby.
  1. tuhá náprava ako riadená náprava – je to väčšinou výkovok v tvare písmena T a vyhotovuje sa ako náprava s okom nerozvidlená alebo rozvidlená.

Pozn. riadiaca náprava automobilu je taká, ktorá slúži na riadenie smeru jazdy automobilu

 

B) Polotuhé nápravy

– pri týchto nápravách sú kolesá spolu pevne spojené s nosníkom náprav. Pružnosť nosníka náprav umožňuje určitý navzájom nezávislý pohyb kolies.

- Polotuhé nápravy sa chovajú pri rovnomernom ohnutí pružných elementov ako tuhé nápravy, pri nerovnomernom stlačení ako nezávisle zavesené kolesá.

 

Druhy polotuhých náprav:

  1. spriahnutá náprava – zadné kolesá sú zavesené na pozdĺžnych výkyvných ramenách, ktoré sú na koncoch zvarené s priečnym nosníkom s pružinovej ocele. Priečny nosník je priskrutkovaný o karosériu na pružnom lôžku. Pokiaľ pružia obe kolesá rovnomerne celá náprava sa vychýli rovnomerne. Ak zapruží len jedno koleso priečny nosník sa skrútne a pôsobí ako stabilizátor. Nedochádza k zmenám stopy ani sklonu.
  1. spojená náprava – dve pozdĺžne výkyvné ramená sú zvarené s nosníkom s torznej mäkkej ocele s U profilu. Miesto zvaru nie je na konci ako u spriahnutej nápravy ale uprostred ramien. Pri nabehnutí jedného kolesa na prekážku sa nosník nastaví šikmo a pôsobí s ohľadom na sklon kolies ako šikmá riadiaca náprava.

 

C)Výkyvné nápravy (nezávislé zavesenie kolies)

Pozn.

Výkyvné nápravy – sú také nápravy, pri ktorých sú kolesá automobilu zavesené samostatne prostredníctvom závesných prvkov prikĺbených k nosnej konštrukcii automobilu.

- menšie otrasy a nepriaznivé nárazy a výkyvy sa obmedzujú iba na jedno koleso – kt. práve prekonáva nerovnosť terénu.

 

– pri nezávislom zavesení kolies sa udržuje hmotnosť neodpružených častí malá. Pri ohnutí alebo roztiahnutí pružných elementov sa kolesá navzájom neovplyvňujú.

 

Predné kolesá môžu byť zavesené na:

  1. dvojitých priečnych ramenách
  2. pozdĺžnych výkyvných ramenách
  3. nápravách Mc Pherson

 

Zadné kolesá môžu byť zavesené na:

  1. pozdĺžnych výkyvných ramenách
  2. na šikmých ramenách
  3. na viacerých ramenách

 

a) Dvojité priečne ramená môžu byť:

  1. nerovnako dlhé – horné je vždy kratšie. Pri pružení vzniká negatívny sklon a veľmi malá zmena stopy – zlepšuje sa stabilita v zákrutách.
  2. rovnako dlhé – pri pružení sa sklon nemení ale dochádza k zmene stopy

 

b) Pozdĺžne výkyvné ramená – používajú sa u automobilov s predným pohonom. Pri vodorovnej osi otáčania sa stlačenie a roztiahnutie pružných elementov, rozchod kolies, zbiehavosť a sklon nemení. Ramená sa pripevňujú o karosériu.

 

c) Náprava Mc Pherson – horné priečne rameno tejto nápravy je nahradené rúrkou tlmiča vibrácií, na ktoré je upevnená v elastickom pryžovom ložisku. Medzi bodom uchytenia a miskou pružiny sa nachádza špirálová pružina. Pre veľké brzdové sily, zrýchľujúce sily a bočné sily je piestnica veľmi hrubá./Predná náprava McPherson automobilu Opel Vectra 96, zadná náprava McPherson automobilu Alfa Romeo 156//

 

Šikmé ramená – zavesenie na šikmých ramenách sa skladá z dvoch trojuholníkových ramien s ktorých vedie os otáčania oboch kĺbových ložisiek šikmo k priečnej osi automobilu. Uhol býva 10 – 20°. Zmena stopy a sklonu pri ohýbaní a rozťahovaní pružných prvkov závisí na šikmej polohe a sklone šikmých ramien. U tohto zavesenia dochádza pri stláčaní a rozťahovaní k zmenám dĺžok na hnacích hriadeľoch. Na každej strane je preto potrebné mať dva kĺby na vyrovnávanie dĺžok.

 

Viacramenná náprava – všetky predchádzajúce zavesenia kolies vyvolávajú malé nežiadúce pohyby riadenia. Mení sa zbiehavosť čo môže pri bočnom vetre vychýliť vozidlo z jeho smeru. Hovorí sa tomu elastická chyba riadenia. Hnacie sily pôsobia v strede kolies a majú snahu natáčať kolesá do zbiehavosti. Brzdné sily pôsobia v styku pneumatiky s vozovkou a majú snahu otáčať kolesá do rozbiehavosti. Bočné sily pôsobia tesne za stykom pneumatiky s vozovkou priečne. Pri jazde v zákrute sa vonkajšie koleso tlačí do rozbiehavosti čo znižuje stabilitu v zákrutách. Tieto chyby čiastočne odstraňuje viacramenná náprava.

 

 Optimálnu geometriu nám v súčasnosti zabezpečuje priestorovo riadená päťprvková náprava, ktorá sa nazýva aj priestorovo riadená náprava. Táto vyrovnáva elastické chyby riadenia. Vznikla z dvojitej priečnej riadiacej nápravy so stabilizátorom (Škoda 120). Pôvodne pevne spojené ramená sa rozdelili na päť jednotlivých tyčových ramien, ktoré ležia v priestore vo vzájomne pevne určenej polohe a vedú koleso. Priesečník osí ramien leží mimo stredu kolesa takže napríklad vplyv hnacích síl vedie smerom von a kompenzuje elastickú chybu do vnútra. Jednoducho povedané sily v päťprvkovom závese pôsobia proti hnacím, brzdovým a bočným silám – kompenzujú ich.

Päťprvkový záves sa skladá z týchto ramien:

  1. vlečné rameno
  2. spodné rameno (dlhšie)
  3. horné rameno (kratšie)
  4. riadiace rameno (je vzadu)
  5. vodiace rameno

Typickým predstaviteľom tohto závesu je Honda.

 

 poruchy výkyvných náprav

 Poruchy:

  1. hádzavosť nápravy
  2. vytlčené lôžka na uloženie pružín
  3. hádzavosť hnacích hriadeľov
  4. vôle v drážkach hriadeľov
  5. mechanické opotrebenia čapov

 

Najčastejšou poruchou výkyvnej nápravy je uloženie kolesa na otočnom čape. Ohnuté, prasknuté ramená. Vôľa v ložiskách. Utesnenie náboja guferom.

Opravy akéhokoľvek druhu je potrebné vykonávať podľa technologického postupu daného výrobcom. Nesmieme pri tom zabúdať na bezpečnosť práce.

 

Pri údržbe nápravy sa kontroluje:

  1. hádzavosť
  2. lôžko uloženia pružín
  3. drážky hriadeľov nesmú vykazovať zväčšené vôle
  4. mechanické opotrebenie čapov
  5. mechanické poškodenie ramien
  6. opotrebenie a vôľa ložísk uloženia kolesa
  7. tesnosť náboja tesniacim krúžkom
  8. kolmosť čapu kolesa na prírubu
  9. závesy jednotlivých ramien
  10. ak je náprava riadiaca geometriu nápravy

 

 všeobecný postup demontáže nápravy z vozidla

 Demontáž nápravy sa vykonáva podľa toho, o aký typ z hľadiska konštrukcie ide:

Všeobecné zásady demontáže náprav:

  1. odskrutkovať a vyviazať spojovacie hriadele
  2. odpojiť pohon kolies
  3. vypustiť olej
  4. demontovať kolesá
  5. odpojiť ručnú brzdu (lanko alebo tiahlo)
  6. odmontovať tlmiče kmitania
  7. odmontovať tlmiče výfuku
  8. demontáž pružín
  9. pred demontážou sa všetky časti nápravy vizuálne skontrolujú
  10. poškodenia nosnej časti sa musia vymeniť