Systemy zawieszenia ukryte w kołach
Istnieje kilka różnych typów układów zawieszenia dla samochodów. Należą do nich MacPherson strut, Trailing arm i Double-wishbone. Amortyzatory są również zawarte w niektórych pojazdach. Wybór odpowiedniej równowagi między nimi jest wyzwaniem. Istnieje wiele korzyści z tych różnych systemów, a sposób, w jaki działają, ma zasadnicze znaczenie dla bezpieczeństwa.
Rozpórka MacPhersona
Rozpórka MacPhersona to układ zawieszenia wykorzystujący trzypunktową konstrukcję mocowania kół. Konstrukcja ta jest mocna, elastyczna i niedroga w produkcji. W samochodach jest często stosowany z podwoziem typu monocoque, które zapewnia wysoki poziom względnej sztywności pomiędzy różnymi obszarami punktów mocowania.
W porównaniu do konwencjonalnych układów zawieszenia, rozpórka MacPhersona jest prostym, ale skutecznym rozwiązaniem wielu problemów związanych z konwencjonalnymi modelami. Została zaprojektowana tak, aby ograniczyć liczbę elementów do minimum. W górnym mocowaniu znajduje się przegub kulowy, który umożliwia obracanie się całej rozpórki wraz z przednimi kołami.
Układ zawieszenia z rozpórką MacPhersona jest stosowany w większości nowoczesnych samochodów. System ten jest zazwyczaj stosowany w kołach przednich i nosi nazwę od swojego twórcy, amerykańskiego inżyniera motoryzacyjnego Earle S. MacPherson. Większość samochodów wykorzystuje zawieszenie z rozpórką MacPhersona z przodu samochodu, a z tyłu zawieszenie z belką skrętną. Oprócz przedniego zawieszenia, układ ten często znajduje się w kołach.
Rozpórka MacPhersona jest najpopularniejszym układem zawieszenia niezależnego. Prawie każdy dzisiejszy samochód osobowy posiada z przodu rozpórkę MacPhersona, a z tyłu sprężynę śrubową. Rozpórka MacPhersona składa się z prostego zespołu sprężyny i amortyzatora. Sprężyna magazynuje energię pochodzącą z nagłych nierówności drogi, a amortyzator wykorzystuje płyn hydrauliczny do rozproszenia energii w postaci ciepła. Amortyzator MacPhersona ogranicza również ruchy spowodowane falowaniem drogi.
Zawieszenie wahaczy wleczonych
Układy zawieszenia wahaczy wleczonych są zaprojektowane tak, aby utrzymać koła w pionie podczas ruchu zawieszenia. Są one często stosowane w pojazdach 4X4 i ciężarówkach. Zawieszenie wahaczy wleczonych składa się zazwyczaj z głównego dolnego wahacza i górnego wahacza. Podstawowy dolny wahacz znajduje się przed wnękami kół pojazdu.
Powszechnym objawem uszkodzonego lub zużytego wahacza wleczonego jest hałas z tylnej osi. Jeśli z czasem hałas ten staje się głośniejszy, może to świadczyć o zużyciu tulei. Jeśli tuleje są zużyte, tylna oś może poruszać się niezależnie, co może powodować jej kołysanie. W rezultacie pojazd może zmienić kierunek jazdy, nie zdając sobie z tego sprawy.
Osie wahaczy wleczonych składają się ze sztywnych i sprężystych belek. Wahacze są przymocowane do osi za pomocą dwóch lub trzech ogniw. Wahacze tych układów zawieszenia mają kształt trójkąta i z reguły przebiegają równolegle do podłoża. System wahaczy wleczonych jest najczęściej stosowany w tylnych kołach pojazdów, ponieważ pozwala na to, aby pojazd miał bardziej płaską podłogę i więcej przestrzeni ładunkowej. Kilka małych pojazdów z napędem na przednie koła posiada również tylne osie z wahaczami wleczonymi.
Układ zawieszenia wahaczy wleczonych jest popularnym wyborem we współczesnych pojazdach osobowych. Systemy te pomagają kołom pozostać w kontakcie z torem i zapobiegają przeskakiwaniu zestawu kołowego przez szyny. System zawieszenia można ustawić tak, aby radził sobie z różnymi rodzajami zakłóceń.
Zawieszenie z podwójnym wahaczem
Układy zawieszenia z podwójnym wahaczem są stosowane w celu zapewnienia niezależnego ruchu kół. Wykorzystują one wahacze w kształcie wahaczy, które są również znane jako podwójne wahacze A. Górne i dolne wahacze są połączone za pomocą przegubów kulowych. Osie są również połączone za pomocą drążków stabilizujących, które mają za zadanie ściskać się, gdy koło po lewej lub prawej stronie wznosi się.
Dolna część wahacza jest połączona z kołem, natomiast górna z ramą. Wahacze nie są równoległe do siebie, lecz są nierówne. Wahacze często wykonane są ze stali chromowo-molibdenowej. Układy zawieszenia z podwójnym wahaczem stosowane są w wielu nowszych pojazdach, które wymagają większej wytrzymałości na skręcanie.
Proces projektowania układu zawieszenia może być bardzo złożony. Możliwe są setki wariantów konstrukcyjnych, w tym długość wahaczy i położenie punktów mocowania. Wybór właściwej równowagi pomiędzy masą i sztywnością jest ważnym aspektem w procesie projektowania.
Układy zawieszenia z podwójnymi wahaczami są często wyposażone w amortyzatory hydrauliczne działające jak dźwignie. W połowie lat czterdziestych systemy te były powszechne w samochodach, ale ich popularność wygasła pod koniec lat czterdziestych. Amortyzatory dźwigniowe zostały zastąpione teleskopowymi amortyzatorami hydraulicznymi, które zazwyczaj były montowane obok sprężyn.
Amortyzatory
Amortyzatory są kluczową częścią układu zawieszenia samochodu. Współpracują ze sprężynami i poduszkami, aby kontrolować pionowy ruch kół. Nie są one przeznaczone do zapewnienia podnoszenia lub kontroli układu kierowniczego. W rzeczywistości, gdyby pojazd miał poruszać się tylko w linii prostej po gładkiej powierzchni, nie potrzebowałby amortyzatorów. Amortyzatory są jednak niezbędne do pokonywania nierównych nawierzchni, w tym zakrętów.
Amortyzatory mogą występować w różnych wersjach. Najczęstszą i najtańszą jest konstrukcja dwururowa. W tej konstrukcji są dwie rzeczywiste rury, które są połączone tłokiem. Olej jest następnie pompowany między dwoma rurami, aby kontrolować ruch koła. Jednak ta konstrukcja ma pewne wady, w tym tendencję oleju do piany i przegrzania w szybkim ruchu. W rezultacie ten typ amortyzatora może kontrolować ruch kół tylko przez krótki okres czasu.
Zużycie amortyzatorów może zagrażać bezpieczeństwu pasażerów samochodu i innych użytkowników dróg. Ostatnie badania wykazały, że jeden na sześć samochodów w Wielkiej Brytanii ma zużyty amortyzator. W Belgii dwadzieścia do dwudziestu pięciu procent kierowców zgłasza, że ich amortyzatory są zużyte.
Camber
Camber jest ważnym elementem zawieszenia pojazdu. Wielkość ujemnego pochylenia kół decyduje o właściwościach jezdnych samochodu. W samochodach wyczynowych ujemny kąt pochylenia jest często większy, aby skompensować naturalne pochylenie podwozia podczas pokonywania zakrętów z dużą prędkością. Wielkość ujemnego pochylenia zależy od obciążenia opon, co wpływa na siły działające na zakrętach.
W konwencjonalnym ustawieniu, koła pojazdu mają jednakowe pochylenie i przesunięcie, które jest określone przez wysokość jazdy pojazdu. Zwiększenie ujemnego pochylenia na kole zewnętrznym przeciwdziała sile odśrodkowej powstającej podczas skrętu i optymalizuje powierzchnię styku opony z nawierzchnią drogi. W niektórych przypadkach pojazd będzie wyposażony w system zmiennej wysokości jazdy. Jednakże, niniejszy wynalazek eliminuje niepożądane zmiany pochylenia kół spowodowane regulacją wysokości jazdy.
Krzywizna wpływa na zwrot i stabilność kierownicy. Dodatni kąt pochylenia jest lepszy dla stabilności przy jeździe na wprost, podczas gdy ujemny kąt pochylenia zwiększa zużycie opon na zakrętach. Ujemny kąt pochylenia zwiększa zużycie opon i wysiłek kierownicy, ale nie jest tak skuteczny w pokonywaniu zakrętów. Większość samochodów wyścigowych stosuje ujemny kąt pochylenia kół.
Nieprawidłowe pochylenie może spowodować uszkodzenie układu zawieszenia. Jeśli Twój pojazd powoduje, że podczas skręcania kierujesz się w jednym kierunku, sprawdź zbieżność kół i sprawdź, czy nie masz wygiętych wahaczy. Ponadto zawsze należy sprawdzić odległość od wahacza do koła.
Koszt
Układy zawieszenia są ważną częścią Twojego pojazdu. Pozwalają one kontrolować, jak twój samochód radzi sobie i dostosować jazdę. System zawieszenia kontroluje również, jak twój samochód obsługuje nierówności i wybojów na drodze. Gdy zawiedzie, układ zawieszenia może prowadzić do kosztownych napraw później.
Układ zawieszenia składa się z kilku części. Ogólnie rzecz biorąc, uszkodzona sprężyna lub amortyzator będzie kosztować mniej niż uszkodzona rama zawieszenia lub koło. Jednak koszt naprawy zawieszenia będzie również zależał od marki i modelu samochodu. Niektóre modele o wysokiej wydajności posiadają bardziej złożone systemy zawieszenia i wymagają specjalnych części. Na przykład, BMW 328i naprawy zawieszenia będzie znacznie droższe niż Honda CRV. Może się okazać, że bardziej opłacalne jest wymienić cały układ zawieszenia, jeśli jest stary i nie działa tak dobrze, jak kiedyś. W ten sposób zaoszczędzisz pieniądze, a samochód będzie trwał dłużej.
Układy zawieszenia są ważne dla bezpieczeństwa Twojego samochodu. Umożliwiają one płynne pokonywanie nierówności bez uszczerbku dla prowadzenia i jakości jazdy. Sprężyny i amortyzatory to główne elementy układów zawieszenia. Sprężyny znajdują się z przodu i z tyłu pojazdu i są zwykle umieszczone w rozpórkach.
Podobne tematy
