Subiecte:
- Funcționarea generală a sistemului de suspensie
- McPherson
- Suspensie cu bobine
- Constanta de resort
- Suspensie de frunze
- Suspensie pneumatică
- Arc de torsiune
- Suspensie hidropneumatică
Funcționarea generală a sistemului de suspensie:
Scopul sistemului de suspensie este acela de a absorbi cât mai bine mișcările conducerii peste neregulile de pe suprafața drumului, astfel încât să se mențină cel mai mare confort de conducere. Ținerea de drum influențează și suspensia. Dacă suspensia este foarte flexibilă (gândiți-vă la mașinile vechi americane), ținuta de drum va fi mult mai proastă decât o mașină cu suspensie rigidă. Acest lucru se datorează faptului că o mașină foarte flexibilă își pierde aderența atunci când revine (de exemplu, la frânarea puternică sau la viraje strânse). Presiunea anvelopelor pe suprafața drumului cu o roată cu arc este mult mai mică decât o roată cu arc și, prin urmare, va aluneca mult mai repede. Atunci când faceți curbe ascuțite la viteză mare, șansa de a izbucni va fi, de asemenea, foarte mare, deoarece aderența anvelopelor pe interiorul curbei este minimă.
Când o mașină cu susținere foarte lină circulă pe o suprafață de drum pavată și deluroasă, mașina se va legăna foarte mult când revine. Când mașina este suspendată, presiunea asupra anvelopelor este mai mică și nu este posibilă frânare sau direcție puțin sau deloc în acel moment.
Cu o mașină cu arc rigid, în special mașini sport sau mașini coborâte, aderența pe toate cele 4 roți va fi cât mai maximă atunci când se iau curbe strânse. Bara stabilizatoare și dimensiunea anvelopei au, de asemenea, o influență majoră asupra acestui lucru. Când o mașină coborâtă circulă pe o suprafață de deal, asfaltată, mașina va rămâne ferm pe șosea și, prin urmare, nu va avea probleme cu frânarea bruscă bruscă în poziția extinsă.
Suspensia flexibilă și rigidă (la mașinile cu arcuri elicoidale) este legată de rata arcului. Pentru a optimiza suspensia unei mașini (în funcție de construcție), pot fi instalate arcuri flexibile pentru confort (arcuri liniare) sau arcuri mai rigide pentru sportivitate (arcuri progresive). Mai multe despre asta în capitolul constantă de primăvară, mai jos pe pagină.
McPherson:
Marele avantaj al suspensiei McPherson este că arcul și amortizorul sunt combinate. Acest lucru economisește mult spațiu și este, de asemenea, ușor de construit atunci când proiectați mașina. Drept urmare, costurile de producție sunt, de asemenea, scăzute.
Suspensia McPherson este o dezvoltare ulterioară a suspensiei cu două brațe transversale (numită și o construcție cu braț dublu). Bratul braț superior este înlocuit de tija pistonului amortizorului, care acum absoarbe și forțele laterale. Prin urmare, în cazul unei coliziuni cu roata (de către un alt vehicul sau la lovirea unei borduri), de obicei apare o deteriorare imediată a tijei pistonului. Aceasta se deformează foarte repede și, prin urmare, este strâmbă. Apoi, amortizorul complet trebuie înlocuit.
Suspensia McPherson este întotdeauna folosită în partea din față a mașinii. Struts sunt uneori folosite și pe puntea spate, dar acestea nu sunt de tip McPerson. În suspensia din spate, arcurile elicoidale și amortizoarele sunt adesea proiectate separat.
Rulmentul superior este situat deasupra lonjeriei. Rulmentul superior face posibile mișcările de direcție. Strut este adesea atașat la caroserie sub capotă prin îmbinări cu șuruburi. Deci acesta este un punct fix. Rulmentul superior, situat dedesubt, asigură că întregul loncher se poate roti lin în raport cu punctul fix superior. Acest sistem cu o funcție portantă și un punct de pivotare cu un rulment superior se numește sistemul McPherson.
Suspensie bobina:
Funcționarea unui arc elicoidal nu se bazează pe îndoire așa cum ați putea crede mai întâi, ci pe torsiune (torsionare). Când arcul este apăsat, tija elicoidală va fi răsucită. Întreaga greutate a vehiculului este susținută de arcuri elicoidale. Arcul elicoidal este închis între rulmentul superior și scaunul inferior al arcului. Când vehiculul se comprimă, rulmentul superior va împinge arcul elicoidal în jos. Pentru că se răsucește, se generează o forță contrară. Această contraforță este în cele din urmă efectul de arc. Cu cât arcul este mai puternic contrapus, cu atât arcul este mai puternic.
Constanta arcului:
Flexibilitatea unui arc este indicată de constanta arcului. Rata arcului elicoidal liniar este diferită de cea a unui arc elicoidal progresiv. Cu un arc liniar, distanța dintre toate spirele este aceeași. Cu un arc progresiv aceste distante nu sunt egale; în partea de sus sau de jos a izvorului înfășurările vor fi așezate mai aproape unul de altul decât în altă parte. Diferența dintre aceste două tipuri de arcuri poate fi văzută în imagine:
Cu un arc liniar, arcul se prăbușește întotdeauna la o anumită distanță la o anumită greutate. Mai jos este un exemplu de cursă a unui arc liniar:
- +100 kg încărcare suplimentară, mașina se scufundă 2 cm.
- +200 kg încărcare suplimentară, mașina se scufundă 4 cm.
- +300 kg încărcare suplimentară, mașina se scufundă 6 cm.
Există acum o relație între greutate și distanță cu acest arc liniar. Compresia unui arc liniar este prezentată mai jos; cu cât forța asupra arcului este mai mare, cu atât cursa suspensiei este mai mare. Liniile sunt drepte deoarece distanța dintre toate spirele arcului este egală.
Cu un arc progresiv nu există nicio relație între greutate și distanță. Acest arc devine din ce în ce mai rigid pe măsură ce se comprimă în continuare. Prima parte este ușoară, dar pe măsură ce sarcina crește, se ridică din ce în ce mai puțin. Acest lucru se datorează faptului că înfășurările sunt mai apropiate între ele în partea de sus. Mai jos este un exemplu de cursa arcului unui arc progresiv:
- +100kg încărcare suplimentară, mașina se scufundă 2cm.
- +200kg încărcare suplimentară, mașina se scufundă 3cm.
- +300kg încărcare suplimentară, mașina se scufundă 3,5cm.
Mai jos este graficul unui arc progresiv. Inițial, cursa arcului va crește pe măsură ce forța arcului crește. Linia nu este dreaptă, ci este înclinată în sus. Aceasta înseamnă că, pe măsură ce forța asupra arcului crește și mai mult, cursa arcului devine din ce în ce mai mică. Prin urmare, mașina se va devia din ce în ce mai puțin pe măsură ce forța asupra arcului crește.
Producătorii de automobile caută întotdeauna cel mai bun raport între confortul și caracteristicile de conducere ale vehiculului. Cursa arcului poate fi reglată prin reglarea progresivității arcului (prin plasarea mai multor sau mai puține înfășurări apropiate unele de altele). Diametrul înfășurării în sine are, de asemenea, o influență majoră asupra cantității de torsiune posibilă. Acest lucru va fi diferit pentru fiecare mașină. Există, de asemenea, diferite tipuri de arcuri pentru același tip de mașini cu o cilindree diferită, tip de motor (benzină sau diesel), pachet sport etc.
Arcurile de coborâre se prăbușesc adesea mult în prima parte, astfel încât mașina este deja mai jos deasupra suprafeței drumului în poziția neutră. Acest lucru ar trebui să facă mai dificilă comprimarea mașinii, astfel încât arcurile sunt făcute extra progresive. În caz contrar, vehiculul ar lovi suprafața drumului mult prea repede. Deoarece arcurile se comprimă mai puțin ușor, vehiculul devine mai rigid; Acest lucru este experimentat ca fiind neplăcut de unii oameni.
Suspensie de frunze:
Arcurile lamelare constau din mai multe frunze care sunt montate una peste alta. Foaia de sus se numește foaia principală. Cu cât un arc are mai multe frunze, cu atât devine mai puternic și mai rigid. În trecut, acestea erau uneori montate sub mașinile de pasageri. Arcul de frunze era format atunci doar din câteva frunze, uneori chiar doar din frunza principală. Ele sunt încă folosite în vehiculele comerciale, deși sunt, desigur, mult mai groase. Mijlocul arcurilor lamelare este atașat de axă, iar capetele de caroserie sau șasiu. Mișcarea elastică se obține prin îndoirea frunzelor multiple la mijlocul lungimii totale.
Există 2 tipuri diferite de arcuri cu foi:
- Arc trapez: frunzele de arc sunt diferite ca lungime și toate au aceeași grosime peste tot.
- Arc parabolic: frunzele de primăvară sunt toate de aceeași lungime și sunt mai groase la mijloc decât la capete. Există, de asemenea, spațiu între frunzele de primăvară. Arcurile parabolice sunt mai flexibile decât arcurile trapezoide și au o masă mai mică.
Suspensie pneumatică:
Suspensia pneumatică este utilizată mai rar decât arcurile elicoidale la mașinile de pasageri. Suspensia pneumatică poate fi găsită, de exemplu, pe un Audi A8, BMW seria 7 sau X5. Aceste mașini au adesea suspensie pneumatică pe toate cele patru roți. Unele mașini au bare cu arcuri elicoidale în față și suspensie pneumatică în spate.
Figura prezintă o suspensie spate cu arcuri pneumatice. În interiorul mașinii (adesea în partea de jos a portbagajului) există o pompă care pompează aer în arcurile pneumatice. Arcurile pneumatice se extind pe lungime, astfel încât greutatea mașinii să se poată sprijini pe ele. Există adesea un senzor pe un braț care înregistrează cât de departe este suspendată mașina de sarcină (persoane care stau în spate sau o remorcă grea). Pe baza acestor date de măsurare, pompa de aer poate umfla puțin mai greu burduful de aer, astfel încât mașina să nu se aplece înapoi.
Suspensie de torsiune:
Torsiunea este un alt cuvânt pentru „răsucire”. Arcurile de torsiune erau folosite (în principal) pe mașinile americane. Bratul braț inferior al acestei construcții este conectat la caroserie prin intermediul unei bare de torsiune. Când vehiculul se comprimă, punctele de pivotare superior și inferior se vor mișca. Brațul de susținere în care este introdusă bara de torsiune va dori să se articuleze în jurul barei de torsiune. Totuși, acest lucru nu este posibil, deoarece bara de torsiune are o legătură fixă în brațul de sprijin. Cealaltă parte a barei de torsiune (în imaginea de jos) este ferm conectată la caroserie.
Aceasta înseamnă că atunci când roata se comprimă, tija este supusă unei sarcini de torsiune. Această torsiune generează rezistență (cu cât roata se comprimă mai mult, cu atât bara de torsiune este răsucită). Prin urmare, compresia devine din ce în ce mai grea pe măsură ce torsiunea crește. Întreaga suspensie a punții din față a mașinii funcționează pe acest principiu. Acesta este, de asemenea, unul dintre motivele pentru care mașinile americane vechi se comprimă și revin atât de ușor și ușor.
Suspensie hidropneumatică:
Hidropneumatica este o combinație de hidraulică și pneumatică. Acest sistem a fost folosit de Citroën încă din anii 50 și poate fi găsit și astăzi în modele.
Bila cu arc conține gaz comprimat (albastru în imagine) care este compresibil. Lichidul hidraulic (galben) nu este. În timpul compresiei, pistonul roșu va fi împins în sus de brațul suport și spațiul de gaz va fi comprimat. Ca urmare, spațiul albastru devine mai mic. Când roata revine și pistonul se mișcă în jos, sistemul revine la situația anterioară. Efectul elastic și de amortizare se obține prin comprimarea acestui gaz comprimat.
Sistemul poate fi controlat prin reglarea cantității de ulei (galben). Adăugând ulei suplimentar în sistem atunci când este încărcat puternic, ceea ce se întâmplă automat datorită pompei hidro, înălțimea de rulare va crește. Vehiculul va sta apoi mai sus pe arcurile sale. Când sarcina este îndepărtată din nou (sau pasagerii ies), uleiul din sistem se va întoarce în rezervorul de stocare printr-o supapă de presiune. Înălțimea de rulare va scădea din nou.
