Mga Paksa:
- Pangkalahatang operasyon ng sistema ng suspensyon
- McPherson
- Coil suspension
- Tuluyang tag-sibol
- Suspensyon ng dahon
- Air suspension
- Torsion spring
- Hydropneumatic suspension
Pangkalahatang operasyon ng sistema ng suspensyon:
Ang layunin ng sistema ng suspensyon ay upang makuha ang mga paggalaw ng pagmamaneho sa mga iregularidad sa ibabaw ng kalsada hangga't maaari, upang mapanatili ang pinakamaginhawang pagmamaneho. Ang paghawak sa kalsada ay nakakaimpluwensya rin sa pagsususpinde. Kung ang suspensyon ay napaka-flexible (isipin ang mga lumang Amerikanong kotse), ang paghawak sa kalsada ay magiging mas masahol pa kaysa sa isang kotse na may matigas na suspensyon. Ito ay dahil ang isang napaka-flexible na kotse ay nawawala ang pagkakahawak nito kapag ito ay rebound (hal. kapag malakas ang pagpreno o lumiliko nang matalim). Ang presyon ng mga gulong sa ibabaw ng kalsada na may sprung wheel ay mas mababa kaysa sa isang compressed wheel at samakatuwid ay dumudulas nang mas mabilis. Kapag kumukuha ng matalim na liko sa mataas na bilis, ang pagkakataon na masira ay napakataas din, dahil ang pagkakahawak ng mga gulong sa loob ng liko ay minimal.
Kapag ang isang napaka-mabagal na sprung na kotse ay nagmamaneho sa isang maburol at sementadong ibabaw ng kalsada, ang kotse ay uugoy nang husto kapag ito ay rebound. Kapag ang kotse ay sumibol, ang presyon sa mga gulong ay mas mababa at may kaunti o walang pagpepreno o pagpipiloto na posible sa sandaling iyon.
Sa isang stiffly sprung na kotse, lalo na sa mga sporty na kotse o lowered na kotse, ang grip sa lahat ng 4 na gulong ay magiging pinakamataas hangga't maaari kapag kumukuha ng matatalim na liko. Ang stabilizer bar at laki ng gulong ay mayroon ding malaking impluwensya dito. Kapag ang isang ibinabang sasakyan ay nagmamaneho sa ibabaw ng maburol at sementadong ibabaw ng kalsada, ang kotse ay mananatiling matatag sa kalsada at samakatuwid ay hindi makakaranas ng mga problema sa biglaang matigas na pagpepreno sa pinahabang posisyon.
Ang nababaluktot at matigas na suspensyon (sa mga kotse na may mga coil spring) ay nauugnay sa isang spring rate. Para ma-optimize ang suspension ng kotse (depende sa construction), maaaring mag-install ng flexible springs para sa kaginhawahan (linear springs) o stiffer springs para sa sportiness (progressive springs). Higit pa tungkol dito sa Spring constant na kabanata, sa ibaba ng pahina.
McPherson:
Ang malaking bentahe ng McPherson suspension ay ang spring at shock absorber ay pinagsama. Makakatipid ito ng maraming espasyo at madali ring gawin kapag nagdidisenyo ng kotse. Dahil dito, mababa rin ang mga gastos sa produksyon.
Ang suspensyon ng McPherson ay isang karagdagang pag-unlad ng suspensyon na may dalawang transverse wishbone (tinatawag ding double wishbone construction). Ang itaas na wishbone ay pinalitan ng piston rod ng shock absorber, na ngayon ay sumisipsip din ng mga lateral forces. Samakatuwid, sa kaganapan ng isang banggaan sa gulong (sa pamamagitan ng isa pang sasakyan o kapag tumama sa isang gilid ng bangketa), ang agarang pinsala sa piston rod ay kadalasang nangyayari. Mabilis itong nababago at samakatuwid ay baluktot. Pagkatapos ay dapat palitan ang kumpletong shock absorber.
Ang suspensyon ng McPherson ay palaging ginagamit sa harap ng kotse. Minsan ginagamit din ang mga strut sa rear axle, ngunit hindi ito sa uri ng McPerson. Sa rear suspension, ang mga coil spring at shock absorbers ay madalas na idinisenyo nang hiwalay.
Ang tuktok na tindig ay matatagpuan sa tuktok ng strut. Ang tuktok na tindig ay ginagawang posible ang mga paggalaw ng pagpipiloto. Ang strut ay madalas na nakakabit sa bodywork sa ilalim ng hood sa pamamagitan ng mga koneksyon sa turnilyo. Kaya ito ay isang nakapirming punto. Ang tuktok na tindig, na matatagpuan sa ilalim, ay nagsisiguro na ang kumpletong strut ay maaaring paikutin nang maayos na may kaugnayan sa itaas na nakapirming punto. Ang sistemang ito na may function na nagdadala ng pagkarga at isang pivot point na may pinakamataas na tindig ay tinatawag na sistema ng McPherson.
Suspensyon ng coil:
Ang operasyon ng isang coil spring ay hindi batay sa baluktot gaya ng una mong iniisip, ngunit sa pamamaluktot (torsion). Kapag ang spring ay pinindot, ang helical rod ay baluktot. Ang buong bigat ng sasakyan ay sinusuportahan ng mga coil spring. Ang coil spring ay nakapaloob sa pagitan ng top bearing at ng bottom spring seat. Kapag nag-compress ang sasakyan, itutulak ng top bearing ang coil spring pababa. Dahil ito ay umiikot, isang kontra puwersa ang nabuo. Ang counterforce na ito sa huli ay ang springing effect. Ang mas maraming counterforce na ginagawa ng spring, mas malakas ang spring.
Tuluyang tag-sibol:
Ang flexibility ng isang spring ay ipinahiwatig ng spring constant. Ang spring rate ng isang linear coil spring ay iba sa isang progressive coil spring. Sa isang linear spring, ang distansya sa pagitan ng lahat ng mga pagliko ay pareho. Sa isang progresibong tagsibol ang mga distansyang ito ay hindi pantay; sa tuktok o ibaba ng tagsibol ang mga paikot-ikot ay ilalagay nang mas malapit kaysa sa ibang lugar. Ang pagkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng bukal na ito ay makikita sa larawan:
Sa isang linear spring, ang spring ay palaging bumagsak sa isang tiyak na distansya sa isang tiyak na timbang. Nasa ibaba ang isang halimbawa ng paglalakbay ng isang linear spring:
- +100 kg dagdag na pagkarga, lumubog ang kotse ng 2 cm.
- +200 kg dagdag na pagkarga, lumubog ang kotse ng 4 cm.
- +300 kg dagdag na pagkarga, lumubog ang kotse ng 6 cm.
Mayroon na ngayong relasyon sa pagitan ng timbang at distansya sa linear spring na ito. Ang compression ng isang linear spring ay ipinapakita sa ibaba; mas malaki ang puwersa sa tagsibol, mas malaki ang paglalakbay ng suspensyon. Ang mga linya ay tuwid dahil ang distansya sa pagitan ng lahat ng pagliko ng spring ay pantay.
Sa isang progresibong tagsibol ay walang kaugnayan sa pagitan ng timbang at distansya. Ang tagsibol na ito ay lalong tumitigas habang ito ay pumipilit pa. Ang unang bahagi ay madali, ngunit habang ang pagkarga ay tumataas, ito ay bumubulusok nang paunti-unti. Ito ay dahil ang mga paikot-ikot ay mas malapit nang magkasama sa tuktok. Nasa ibaba ang isang halimbawa ng paglalakbay sa tagsibol ng isang progresibong tagsibol:
- +100kg extra load, lumubog ang kotse ng 2cm.
- +200kg extra load, lumubog ang kotse ng 3cm.
- +300kg extra load, lumubog ang kotse ng 3,5cm.
Nasa ibaba ang graph ng isang progresibong spring. Sa una, ang paglalakbay sa tagsibol ay tataas habang tumataas ang puwersa ng tagsibol. Ang linya ay hindi tuwid, ngunit slope paitaas. Nangangahulugan ito na habang ang puwersa sa tagsibol ay tumataas, ang paglalakbay sa tagsibol ay nagiging mas kaunti. Ang kotse ay samakatuwid ay lumilihis nang unti-unti habang ang puwersa sa tagsibol ay tumataas.
Ang mga tagagawa ng kotse ay palaging naghahanap ng pinakamahusay na ratio sa pagitan ng ginhawa at mga katangian ng pagmamaneho ng sasakyan. Ang paglalakbay sa tagsibol ay maaaring iakma sa pamamagitan ng pagsasaayos ng progresibo ng tagsibol (sa pamamagitan ng paglalagay ng higit pa o mas kaunting mga paikot-ikot na magkakalapit). Ang diameter ng winding mismo ay mayroon ding malaking impluwensya sa dami ng torsion na posible. Magiging iba ito para sa bawat kotse. Mayroon ding iba't ibang uri ng mga bukal para sa parehong uri ng mga kotse na may iba't ibang kapasidad ng silindro, uri ng makina (petrol o diesel), sports package, atbp.
Ang pagbaba ng mga bukal ay madalas na bumagsak sa unang bahagi, upang ang kotse ay mas mababa na sa itaas ng ibabaw ng kalsada sa neutral na posisyon. Ito ay dapat na gawing mas mahirap na i-compress ang kotse, kaya ang mga bukal ay ginawang mas progresibo. Kung hindi ay masyadong mabilis na tumama ang sasakyan sa ibabaw ng kalsada. Dahil ang mga bukal ay hindi gaanong madaling mag-compress, ang sasakyan ay nagiging stiffer; Ito ay nararanasan bilang hindi kasiya-siya ng ilang mga tao.
Suspensyon ng dahon:
Ang mga bukal ng dahon ay binubuo ng maraming dahon na nakakabit sa ibabaw ng bawat isa. Ang tuktok na sheet ay tinatawag na pangunahing sheet. Kung mas maraming dahon ang tagsibol, mas lumalakas at tumitigas ito. Noong nakaraan, minsan sila ay naka-mount sa ilalim ng mga pampasaherong sasakyan. Ang leaf spring noon ay binubuo lamang ng ilang dahon, minsan kahit na ang pangunahing dahon lamang. Ginagamit pa rin ang mga ito sa mga sasakyang pang-komersyal, kahit na siyempre ay mas makapal. Ang gitna ng mga bukal ng dahon ay nakakabit sa ehe at ang mga dulo sa katawan o tsasis. Nakukuha ang springy movement sa pamamagitan ng pagyuko ng maramihang dahon sa gitna ng kabuuang haba.
Mayroong 2 iba't ibang uri ng leaf spring:
- Trapezoid spring: Magkaiba ang haba ng mga dahon ng tagsibol at pareho silang kapal sa lahat ng dako.
- Parabolic spring: Ang mga dahon ng tagsibol ay lahat ng parehong haba at mas makapal sa gitna kaysa sa mga dulo. Mayroon ding espasyo sa pagitan ng mga dahon ng tagsibol. Ang parabolic spring ay mas nababaluktot kaysa sa trapezoid spring at may mas maliit na masa.
Air suspension:
Ang air suspension ay mas madalas na ginagamit kaysa sa mga coil spring sa mga pampasaherong sasakyan. Ang air suspension, halimbawa, ay makikita sa isang Audi A8, BMW 7 series o X5. Ang mga sasakyang ito ay kadalasang may air suspension sa lahat ng apat na gulong. Ang ilang mga kotse ay may mga strut na may mga coil spring sa harap at air suspension sa likuran.
Ang figure ay nagpapakita ng isang rear suspension na may mga air spring. Sa loob ng kotse (madalas sa ilalim ng puno ng kahoy) mayroong isang bomba na nagbomba ng hangin sa mga bukal ng hangin. Ang mga bukal ng hangin ay lumalawak nang pahaba, upang ang bigat ng sasakyan ay mananatili sa kanila. Kadalasan mayroong isang sensor sa isang wishbone na nagrerehistro kung gaano kalayo ang kotse ay sinuspinde ng pagkarga (mga taong nakaupo sa likod, o isang mabigat na trailer). Batay sa data ng pagsukat na ito, ang air pump ay maaaring pataasin nang kaunti ang air bellows, upang ang kotse ay hindi sumandal sa likod.
Torsion suspension:
Ang pamamaluktot ay isa pang salita para sa "pag-twisting". Ang mga torsion spring ay ginagamit (pangunahin) sa mga sasakyang Amerikano. Ang mas mababang wishbone ng konstruksiyon na ito ay konektado sa bodywork sa pamamagitan ng isang torsion bar. Kapag nag-compress ang sasakyan, lilipat ang upper at lower pivot point. Ang braso ng suporta kung saan ipinasok ang torsion bar ay nais na mag-hinge sa paligid ng torsion bar. Gayunpaman, hindi ito posible, dahil ang torsion bar ay may nakapirming koneksyon sa braso ng suporta. Ang kabilang panig ng torsion bar (sa larawan sa ibaba) ay mahigpit na konektado sa bodywork.
Nangangahulugan ito na kapag ang gulong ay nag-compress, ang baras ay sasailalim sa torsion loading. Ang pamamaluktot na ito ay bumubuo ng paglaban (sa karagdagang pag-compress ng gulong, lalo pang nabaluktot ang torsion bar). Ang compression samakatuwid ay nagiging mas mabigat habang tumataas ang torsion. Ang buong suspensyon ng front axle ng kotse ay gumagana sa prinsipyong ito. Iyon din ang isa sa mga dahilan kung bakit ang mga lumang American cars ay nag-compress at rebound nang napakadali at maayos.
Hydropneumatic suspension:
Ang hydropneumatics ay isang kumbinasyon ng hydraulics at pneumatics. Ang sistemang ito ay ginagamit ng Citroën mula noong 50s at makikita pa rin sa mga modelo ngayon.
Ang spring ball ay naglalaman ng compressed gas (asul sa larawan) na compressible. Ang hydraulic fluid (dilaw) ay hindi. Sa panahon ng compression, ang pulang piston ay itutulak pataas ng support arm at ang gas space ay i-compress. Ang asul na espasyo ay nagiging mas maliit bilang isang resulta. Kapag ang gulong ay rebound at ang piston ay gumagalaw pababa, ang sistema ay babalik sa nakaraang sitwasyon. Nakukuha ang springy at damping effect sa pamamagitan ng pag-compress nitong compressed gas.
Maaaring kontrolin ang sistema sa pamamagitan ng pagsasaayos ng dami ng langis (dilaw). Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng dagdag na langis sa system kapag mabigat ang pagkarga, na awtomatikong nangyayari salamat sa hydro pump, tataas ang taas ng biyahe. Ang sasakyan ay uupo nang mas mataas sa mga bukal nito. Kapag inalis muli ang load (o lumabas ang mga pasahero), babalik ang langis sa system sa storage reservoir sa pamamagitan ng pressure valve. Bababa na naman ang ride height.
