Temos:
- Bendras pakabos sistemos veikimas
- "McPherson
- Ritės pakaba
- Pavasario konstanta
- Lapų pakaba
- Pneumatinė pakaba
- Torsioninė spyruoklė
- Hidropneumatinė pakaba
Bendras pakabos sistemos veikimas:
Pakabos sistemos paskirtis – kuo geriau sugerti važiavimo per kelio dangos nelygumus judesius, kad būtų išlaikytas didžiausias važiavimo komfortas. Sulaikymas kelyje taip pat turi įtakos pakabai. Jei pakaba labai lanksti (pagalvokite apie senus amerikietiškus automobilius), sukibimas kelyje bus daug prastesnis nei automobilio su kieta pakaba. Taip yra todėl, kad labai lankstus automobilis praranda sukibimą atšokdamas (pvz., stipriai stabdydamas arba staigiai posūkyje). Padangų slėgis kelio dangoje su spyruokliniu ratu yra daug mažesnis nei suspausto rato, todėl slys daug greičiau. Staigiuose posūkiuose dideliu greičiu taip pat bus labai didelė tikimybė, kad padangų sukibimas vidinėje vingio pusėje yra minimalus.
Kai labai sklandžiai vingiuotas automobilis važiuoja kalvota, asfaltuota kelio danga, atšokdamas automobilis labai siūbuoja. Kai automobilis yra spyruoklinis, slėgis padangose yra mažesnis, o stabdymas ar vairavimas tuo momentu yra menkas arba visai neįmanomas.
Su standžiai spyruokliniu automobiliu, ypač sportiniais ar žemesniais automobiliais, sukibimas su visais 4 ratais bus maksimaliai įmanomas staigiuose posūkiuose. Tam didelę įtaką turi ir stabilizatoriaus strypas bei padangos dydis. Kai nuleistas automobilis važiuoja kalvota, asfaltuota kelio danga, automobilis tvirtai išliks ant kelio ir todėl nepatirs jokių problemų dėl staigaus stipraus stabdymo ištiestoje padėtyje.
Lanksti ir standi pakaba (automobiliuose su spyruoklėmis) yra susijusi su spyruoklių greičiu. Norint optimizuoti automobilio pakabą (priklausomai nuo konstrukcijos), gali būti sumontuotos lanksčios spyruoklės patogumui (linijinės spyruoklės) arba standesnės sportiškumo spyruoklės (progresyvios spyruoklės). Daugiau apie tai rasite skyriuje „Pavasario pastovumas“, esančiame puslapio apačioje.
McPherson:
Didelis McPherson pakabos privalumas – spyruoklė ir amortizatorius yra sujungti. Taip sutaupoma daug vietos, be to, jį lengva sukonstruoti kuriant automobilį. Dėl to gamybos kaštai taip pat yra maži.
McPherson pakaba yra tolimesnis pakabos su dviem skersiniais skersiniais svirtimis (dar vadinama dviguba skersine svirties konstrukcija) tobulinimas. Viršutinę skersinę svirtį pakeičia amortizatoriaus stūmoklio strypas, kuris dabar sugeria ir šonines jėgas. Todėl susidūrus su ratu (kitai transporto priemonei arba atsitrenkus į bortelį) dažniausiai iš karto pažeidžiamas stūmoklio kotas. Ši labai greitai deformuojasi, todėl yra kreiva. Tada reikia pakeisti visą amortizatorių.
McPherson pakaba visada naudojama automobilio priekyje. Atramos kartais naudojamos ir galinėje ašyje, tačiau jos nėra McPerson tipo. Galinėje pakaboje spyruoklės ir amortizatoriai dažnai projektuojami atskirai.
Viršutinis guolis yra statramsčio viršuje. Viršutinis guolis leidžia atlikti vairavimo judesius. Statras dažnai tvirtinamas prie kėbulo po gaubtu varžtinėmis jungtimis. Taigi tai yra fiksuotas taškas. Viršutinis guolis, esantis apačioje, užtikrina, kad visas statramstis galėtų sklandžiai suktis viršutinio fiksuoto taško atžvilgiu. Ši sistema su apkrovos funkcija ir sukimosi tašku su viršutiniu guoliu vadinama McPherson sistema.
Ritės pakaba:
Spyruoklės veikimas pagrįstas ne lenkimu, kaip iš pradžių galite pamanyti, o sukimu (sukimu). Paspaudus spyruoklę, sraigtinis strypas bus susuktas. Visą automobilio svorį palaiko spyruoklės. Spyruoklė yra tarp viršutinio guolio ir apatinės spyruoklės lizdo. Kai transporto priemonė susispaudžia, viršutinis guolis nustums spyruoklę žemyn. Kadangi jis sukasi, sukuriama priešinga jėga. Ši priešprieša galiausiai yra spyruoklinis efektas. Kuo spyruoklė veikia daugiau priešpriešinės jėgos, tuo spyruoklė yra galingesnė.
Pavasario konstanta:
Spyruoklės lankstumą rodo spyruoklės konstanta. Linijinės spyruoklės spyruoklės greitis skiriasi nuo progresyvios spyruoklės. Naudojant linijinę spyruoklę, atstumas tarp visų posūkių yra vienodas. Su progresuojančia spyruokle šie atstumai nėra vienodi; spyruoklės viršuje arba apačioje apvijos bus dedamos arčiau viena kitos nei kitur. Skirtumas tarp šių dviejų tipų spyruoklių matomas paveikslėlyje:
Naudojant linijinę spyruoklę, spyruoklė visada susitraukia tam tikru atstumu, esant tam tikram svoriui. Žemiau pateikiamas linijinės spyruoklės eigos pavyzdys:
- +100 kg papildoma apkrova, automobilis skęsta 2cm.
- +200 kg papildoma apkrova, automobilis skęsta 4cm.
- +300 kg papildoma apkrova, automobilis skęsta 6cm.
Dabar naudojant šią linijinę spyruoklę yra ryšys tarp svorio ir atstumo. Linijinės spyruoklės suspaudimas parodytas žemiau; kuo didesnė spyruoklės jėga, tuo didesnė pakabos eiga. Linijos yra tiesios, nes atstumas tarp visų spyruoklės posūkių yra lygus.
Su progresuojančia spyruokle nėra ryšio tarp svorio ir atstumo. Ši spyruoklė vis labiau spaudžiasi. Pirmoji dalis lengva, tačiau didėjant apkrovai ji vis mažiau spyruokliuoja. Taip yra todėl, kad apvijos viršuje yra arčiau viena kitos. Žemiau pateikiamas progresuojančio pavasario pavasario kelionės pavyzdys:
- +100kg papildoma apkrova, automobilis skęsta 2cm.
- +200kg papildoma apkrova, automobilis skęsta 3cm.
- +300kg papildoma apkrova, automobilis skęsta 3,5cm.
Žemiau pateikiamas progresuojančios spyruoklės grafikas. Iš pradžių spyruoklės eiga padidės didėjant spyruoklės jėgai. Linija nėra tiesi, o nuožulni į viršų. Tai reiškia, kad toliau didėjant spyruoklės jėgai, spyruoklės eiga tampa vis mažesnė. Todėl, didėjant spyruoklės jėgai, automobilis vis mažiau kryps.
Automobilių gamintojai visada ieško geriausio santykio tarp komforto ir transporto priemonės vairavimo savybių. Spyruoklės eigą galima reguliuoti reguliuojant spyruoklės progresyvumą (dedant daugiau ar mažiau apvijų arti vienas kito). Pačios apvijos skersmuo taip pat turi didelę įtaką galimo sukimo dydžiui. Kiekvienam automobiliui tai bus skirtinga. Taip pat yra įvairių tipų spyruoklių, skirtų to paties tipo automobiliams, kurių cilindrų tūris, variklio tipas (benzininis ar dyzelinis), sportinis paketas ir kt.
Nuleidžiamos spyruoklės jau pirmoje dalyje dažnai labai subliūkšta, todėl neutralioje padėtyje automobilis jau yra žemiau kelio dangos. Tai turėtų apsunkinti automobilio suspaudimą, todėl spyruoklės daromos ypač progresyvios. Priešingu atveju transporto priemonė per greitai atsitrenktų į kelio dangą. Kadangi spyruoklės susispaudžia ne taip lengvai, transporto priemonė tampa standesnė; Kai kuriems žmonėms tai atrodo nemalonu.
Lapų pakaba:
Lapinės spyruoklės susideda iš kelių lapų, sumontuotų vienas ant kito. Viršutinis lapas vadinamas pagrindiniu. Kuo daugiau spyruoklė turi lapų, tuo stipresnė ir standesnė ji tampa. Anksčiau jie kartais būdavo montuojami po lengvaisiais automobiliais. Tada lapinę spyruoklę sudarė tik keli lapai, kartais net tik pagrindinis lapas. Jie vis dar naudojami komercinėse transporto priemonėse, nors, žinoma, yra daug storesni. Lakštinių spyruoklių vidurys pritvirtintas prie ašies, o galai – prie kėbulo arba važiuoklės. Spyruoklinis judėjimas gaunamas sulenkus kelis lapus viso ilgio viduryje.
Yra 2 skirtingų tipų lakštinės spyruoklės:
- Trapecijos formos spyruoklė: spyruokliniai lapai yra skirtingo ilgio ir visur yra vienodo storio.
- Parabolinė spyruoklė: spyruokliniai lapai yra vienodo ilgio ir storesni viduryje nei galuose. Tarp pavasario lapų taip pat yra vietos. Parabolinės spyruoklės yra lankstesnės nei trapecijos formos ir turi mažesnę masę.
Pneumatinė pakaba:
Pneumatinė pakaba lengvuosiuose automobiliuose naudojama rečiau nei spyruoklės. Pneumatinė pakaba, pavyzdžiui, gali būti Audi A8, BMW 7 serijos ar X5. Šiuose automobiliuose dažnai yra pneumatinė pakaba ant visų keturių ratų. Kai kurie automobiliai turi statramsčius su spyruoklėmis priekyje ir pneumatinę pakaba gale.
Paveikslėlyje parodyta galinė pakaba su pneumatinėmis spyruoklėmis. Automobilio viduje (dažnai bagažinės apačioje) yra siurblys, kuris pumpuoja orą į pneumatines spyruokles. Pneumatinės spyruoklės išsiplečia išilgai, todėl ant jų gali atsiremti automobilio svoris. Dažnai ant skersinės svirties yra jutiklis, kuris registruoja, kiek automobilis yra pakabintas nuo krovinio (galinėje sėdinčių žmonių ar sunkios priekabos). Remiantis šiais matavimo duomenimis, oro siurblys gali šiek tiek stipriau pripūsti oro silfonus, kad automobilis nelinktų atgal.
Torsioninė pakaba:
Sukimas yra dar vienas žodis „sukimas“. Torsioninės spyruoklės anksčiau (daugiausia) buvo naudojamos amerikietiškuose automobiliuose. Šios konstrukcijos apatinė skersinė svirtis yra sujungta su kėbulu sukimo strypo pagalba. Kai transporto priemonė susispaudžia, viršutinis ir apatinis sukimosi taškai pasislinks. Atraminė svirtis, į kurią įkištas sukimo strypas, norės apsisukti aplink sukimo strypą. Tačiau tai neįmanoma, nes sukimo strypas turi fiksuotą jungtį atraminėje svirtyje. Kita sukimo juostos pusė (paveikslėlyje apačioje) yra tvirtai sujungta su kėbulu.
Tai reiškia, kad kai ratas susispaudžia, strypas patiria sukimo apkrovą. Šis sukimas sukuria pasipriešinimą (kuo toliau ratas susispaudžia, tuo labiau sukimo juosta sukasi). Todėl, didėjant sukimui, suspaudimas tampa vis sunkesnis. Šiuo principu veikia visa automobilio priekinės ašies pakaba. Tai taip pat yra viena iš priežasčių, kodėl seni amerikietiški automobiliai taip lengvai ir sklandžiai suspaudžia ir išsiskleidžia.
Hidropneumatinė pakaba:
Hidropneumatika yra hidraulikos ir pneumatikos derinys. Šią sistemą Citroën naudoja nuo šeštojo dešimtmečio, o modeliuose ją galima rasti ir šiandien.
Spyruokliniame rutulyje yra suspaustų dujų (paveikslėlyje mėlynos spalvos), kurios yra suspaudžiamos. Hidraulinio skysčio (geltono) nėra. Suspaudimo metu raudonas stūmoklis bus stumiamas aukštyn atraminės svirties ir dujų erdvė bus suspausta. Dėl to mėlyna erdvė tampa mažesnė. Kai ratas atšoka ir stūmoklis pajuda žemyn, sistema grįžta į ankstesnę padėtį. Spyruoklinis ir slopinantis efektas gaunamas suspaudžiant šias suslėgtas dujas.
Sistemą galima valdyti reguliuojant alyvos kiekį (geltona). Įpylus papildomos alyvos į sistemą, kai ji stipriai apkrauta, o tai vyksta automatiškai dėl hidro siurblio, važiavimo aukštis padidės. Tada transporto priemonė stovės aukščiau ant spyruoklių. Vėl nuėmus krovinį (arba išlipus keleiviams), sistemoje esanti alyva per slėgio vožtuvą grįš į rezervuarą. Važiavimo aukštis vėl sumažės.
