AutoPlus

Mr_Mar

W dzisiejszym artykule chciałbym przybliżyć wam temat zawieszeń, ich rodzajów, budowy, zalet oraz wad.
Jak zapewne wszyscy wiedza, w każdym pojeździe występuje zawieszenie. Już w pierwszych „pojazdach”, jakim były lektyki, również znajdował się ten element. W lektykach były to nogi tragarzy. W powozach konnych był podobny układ do tego, jaki znamy z … wózków dziecięcych, czyli taki, który funkcjonował przy pomocy skórzanych pasów.
Jednak ze względu na prędkości, z jakimi poruszają się pojazdy układy takie nie zapewniałyby wymaganej stabilności ruchu pojazdu. Wynika to z faktu nienajlepszego stosunku mas resorowanych do mas nieresorowanych.
Może przybliżę, czym jest zawieszenie. Zawieszenie jest to ogół elementów i zespołów, które łączą nadwozie z kołami jezdnymi oraz przenoszą na kadłub wszystkie siły pochodzące od nawierzchni drogi.
Obecność zawieszenie w pojazdach jest wymuszona nie tylko komfortem podróżnych, lecz przede wszystkim bezpieczeństwem jazdy oraz wytrzymałością całej konstrukcji pojazdu. Gdyby koła były sztywno połączone z nadwoziem wówczas, stateczność jazdy spadła by prawie do zera, a sama konstrukcja musiałaby posiadać profile o dużych przekrojach, aby móc wytrzymać obciążenia. Układ zawieszeń, absorbuje wszystkie obciążenia, tym samym zmniejszając obciążenie nadwozia, jednocześnie zapewniając stały docisk kół do jezdni.
Jak napisałem wyżej było wiele rodzajów zawieszeń. W samochodach najczęściej stosuje się zawieszenia zależne i niezależne. Zawieszenia zależne najczęściej stosowane są w pojazdach ciężarowych i dostawczych. W tego typu zawieszeniach oba koła jezdne jednej osi połączone są ze sobą sztywną belką lub w przypadku kół napędzanych sztywnym mostem napędowym. W najprostszych przypadkach znanych z pojazdów ciężarowych koła jezdne łączą się z nadwoziem za pomocą sprężyn piórowych. Same sprężyny są wykonane w postaci pakietów płaskowników, o zmiennej długości. Oba końce tychże sprężyn zamocowane są do nadwozia, przy czym jeden koniec jest zamocowany nieruchomo, a drugi ma możliwość przemieszczania się. Natomiast środkową częścią sprężyny łączą się ze sztywną belką lub mostem napędowym. Tutaj najechanie jednym kołem na nierówność wymusza ruch drugiego koła.
Zaletami takiego zawieszenia są:
- prosta budowa
- niskie koszty wytwarzania
- niezmienność rozstawu kół
- utrzymanie stałej geometrii kół, co wiąże się z mniejszym zużyciem opon
Do wad zaliczamy:
- mała stabilność ruchu na nierównej nawierzchni
- duża masa nieresorowana (koła, osie, mosty napędowe itp.)
- duża przestrzeń zajmowana przez elementy zawieszenia.

[link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych]

Zawieszenia niezależne stosowane są obecnie bardzo powszechnie zarówno w małych autach miejskich jak i dużych ciężarowych. Tutaj koła połączone są z nadwoziem niezależnie od pozostałych. Ruch jednego koła nie wymusza reakcji drugiego koła. W pojazdach osobowych, zwłaszcza z napędem przednich kół kierowanych, bardzo popularne staje się zawieszenie z kolumną resorującą tzw. McPherosnem.
Zawieszenie z kolumną resorującą doskonale sprawdza się przy przednich napędzanych kołach, które są kierowane. Dzięki temu, że łączy funkcję zawieszenie i zwrotnicy układu kierowniczego możliwe staje się połączenie napędu w taki sposób, że przegub nie koliduje z elementami zawieszenia. Dodatkowo dzięki zastosowaniu takiego rodzaju zawieszenia, skrócił się czas montażu pojazdów, gdyż na jednym stanowisku do nadwozia jest montowany jako jeden element, układ napędowy zawieszenie i układ kierowniczy. Następną zaletą jest również, prosta budowa i proste naprawy.
Zalety zawieszenia:
- idealnie pasuje do nadwozia samonośnego
- ma zwartą i prostą budowę, nie zajmuje wiele miejsca (mniejsze wymiary geometryczne)
- ma mniejszą masę w stosunku do zawieszeń dwuwahaczowych (ok. 30%)
- tańsze w produkcji i nieskomplikowane kinematycznie.
- zapewnia równoległe prowadzenie kół mimo dużego skoku zawieszenia.
- ujemny promień zataczania r jest korzystny z punktu widzenia stateczności i kierowalności pojazdu

Wady zawieszenia
- kolumny Macphersona przenoszą na karoserię drgania i hałas, pochodzące od układu kierowniczego (np. spowodowane niewyważeniem kół)
- w gnieździe tłoczyska amortyzatora występuje niekorzystne tarcie.
- ograniczona możliwość montażu szerszych opon oraz łańcuchów śnieżnych. W/w wadę wyeliminowano np. w samochodzie Audi stosując ujemny promień zataczania r
konieczność stosowania tłoczyska amortyzatora o stosunkowo dużej średnicy (ok. 20 mm).

[link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych]

W samochodach ciężarowych i autobusach również obecnie stosowane są zwieszenia niezależne. Jednak tutaj funkcję amortyzatora i sprężyny przejmuje miech gumowy, który jest wypełniony sprężonym powietrzem. Dzięki takiemu rozwiązaniu można zmieniać wysokość pojazdu. W miechu gumowym znajduje się powietrze, które doskonale tłumi drgania. Sztywność takiego zawieszenia jest regulowana ciśnieniem powietrza wewnątrz miecha.
Bardzo podobne rozwiązanie znajduje się np. w Citroenach. Jednak tutaj w cylindrze sprężającym znajduje się ciecz, która jest oddzielona przeponą od gazu (najczęściej azotu) sprężonego w kulistym zbiorniku. W tym przypadku zachodzi konieczność stosowania dodatkowego elementu przypominającego amortyzator, gdyż akumalotry ciśnienia ze sprężonym gazem nie znajdują się przy kołach. Tutaj ruch koła wymusza ruch tłoczyska, na które oddziaływuje ciecz. Ciśnienie gazu w kuli natomiast wywiera nacisk na przeponę. Im ten nacisk większy tym ściśliwość cieczy poniżej jest mniejsza.

[link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych]

Zadaniem amortyzatora jest tłumienie drgań nadwozia i nierosorowanych mas pojazdu. Zastosowanie amortyzatora w konstrukcji zawieszenia zapewnia ciągły docisk kół jezdnych do nawierzchni, co zapewnie bezpieczeństwo i stabilność. Zużyty amortyzator może sprawić, że koło zacznie odrywać się od nawierzchni, przez
co pogorszy się prowadzenia aut i wydłuży się droga hamowania.
Rozróżnia się dwa rodzaje amortyzatorów ze względu na czynnik, jakim
są wypełnione:
-gazowe
- hydrauliczne.
Zasada działania obu rodzajów amortyzatorów jest podobna.
Efekt tłumienia drgań uzyskuje się w wyniku przetłaczania czynnika roboczego (gazu lub oleju) przez kalibrowane otworki. W wyniku przepływu czynnika przez otworki o niewielkich średnicach powstaje opór, który spowalnia ruch tłoczyska z tłokiem,
co skutkuje spowolnieniem jego ruchu.

Zapraszam do zadawania pytań. I tak wam nie uwierzę, że tak wszystko wiecie...

źródła zdjęć: [link widoczny dla zalogowanych]

Szymon

Tekst jest na prawdę dobry. Dobrze się go czyta, miło i przyjemnie. Odpowiadam na twoje zaproszenie do zadawania pytań tym o to pytaniem: Dzisiaj popularny jest tuning, podczas, którego obniża się zawieszenia. Czy i w jakim stopniu wolno obniżać zawieszenie? O czym należy pamiętać? Co się może stać jak obniżymy zbyt wiele? (jeśli jest gdzieś odpowiedź w tekście na to pytanie, to przepraszam, ale jeszcze nie skończyłem czytać do końca)

Mr_Mar

Otóż Szymonie zawieszenie jak najbardziej można obniżać. Obniżenie zawieszenia spowoduje obniżenie środka ciężkości pojazdu, dzięki czemu poprawi się stateczności i kierowalność pojazdem. Jednak jak wszędzie również i tu jest wskazany umiar. Po pierwsze obniżenie zawieszenia spowoduje uszczerbek na komforcie jazdy. Po drugie zgodnie z przepisami o warunkach dopuszczenia pojazdu do ruchu, drązki kierownicze muszą znajdowac się poziomie, nie mogą one być pod kątem w stosunku do przekładni (oczywiście jeśli auto stoi na równym i płaski podłożu). Oraz trzeci warunek jest taki, że przy zawieszeniu z kolumną resorującą McPhersona. Jej oś symetrii muszi przebiegać przez środek przebugu napędowego osi przedniej. Jak napisałem wcześniej kolmuna resorująca jest jednocześnie zwrtonicą. W każdym pojeździe nie tylko z McPhersonami oś takiej zwrotnicy musi przebiegać dokładnie przez środek przebugu napędowego. O tych warunkach wielu "domorosłych speców od tuningu" zapomina.

P.S Jak zwykle jeden Szymon ma jakieś pytania dotyczące samochodów. Jakbym widział grupę na studiach. Wszyscy wszystko wiedzą. To ja już nie będę dla was pisał.

Szymon

No dzięki za informacje dot. obniżania zawieszenia.

P.S. Mam nadzieje, że żartowałeś pisząc "To ja już nie będę dla was pisał.".

Strzałas

Tekst świetny ... dużo się dowiedziałam ... dzięki Smile

Przemek

Jak zwykle tekst pierwsza klasa Wink

Miło sie go czyta i można sie dowiedzieć dużo rzeczy. GRATULUJĘ

Michaelw

Tekst świetny jak zawsze. Miło mi się go czytało. Mam też jedno pytanie. Jak działa utwardzane zawieszenia przez opiłki żelaza, tak jak np. W Audi TT Question

Mr_Mar

Zasadniczo utwardzane zawieszenia działa na tej samej zasadzie co klasyczne, bez regulacji twardości. Niestetety nie jestem w stanie Ci tego dokłądnie wyjaśnić bo sam do końca nie wiem. Ale prawdopodnie działa to na zasadzie zmiany lepkości płynu w amortyzatorze. Obecność drobin metalu, sprawia że płyn staje się gęstszy bardzie lepki lub elektrostatyczny przywierając do części cylindra amortyzatora. Jednak nigdy tej wiedzy nie zgłębiałem więc...

afryka

Świetny tekst, w końcu wiem co to jest to niezależne zawieszenie. Dzięki!

Mr_Mar

tomxx92

witam
mam pytanie dotyczące zawieszenia np. składającego się z dwóch wahaczy poprzecznych. W takim zawieszeniu z tego co myślę (nie jestem pewien czy dobrze) wydaje mi się że koła w czasie ruchu góra dół nie zmieniają swojego pochylenia (tzn. pochylają sie tak jak na boki), a w zmieniają jedynie położenie w poziomie tzn. że są cały czas prostopadle do podłoża ale przesuwają się w lewo i w prawo.
I TERAZ MOJE KONKRETNE PYTANIE: w wielu samochodach zawieszenie składa się z np. (widziałem w gazecie w wyczynowym subaru- zawieszenie tylne) z dwóch wahaczy poprzecznych i jednego wzdłużnego i właśnie jak to działa że koła w czasie pracy przesuwają się w lewo i w prawo (ale prostopadle do podłoża) i jak to jest że ten wahacz wzdłużny (tzn że jak działa całe to zawiszenie) pozwala na takie ruchy przecież on się nie może na boki ruszać. tak samo ten wzdłużny wahacz w czasie ruchu zawieszenia przesuwa trochę koło do przodu i do tyłu pojazdu- w położeniu poziomym wahacza tego wzdłużnego koło jest przesunięte maksymalnie do tyłu pojazdu no a jak np. koło na wyboju idzie do góry to wahacz wzdłużny też i koło trochę przybliża do srodka pojazdu i jak się przesówa trochę do środka pojazdu no to przecież te wahacze poprzeczne nie powinny pozwolić na taki ruch do przodu i do tyłu-koła, a wahacz wzdłużny nie powinien pozwolić na ruchy koła prowadzonego przez te wahacze na boki. jak to działa ze sie to jakoś nie powyłamywuje a może na takie ruchy koła te wahacze jakoś sie wyginaja i pozwalaja albo jakieś luzy mają. Z góry dziękuję za odpowiedż i przepraszam że tak to napisałem dziwnie ale trudno to wytłumaczyć o co mi chodzi (jakby ktoś nie wiedział dokładnie o jakie mi zawieszenie chodzi to jest to takie z dwoma wahaczami poprzecznymi - górnym i dolnym - w wahaczam wzdłużnym- jast to tylne zawieszenie z wyścigowego subaru- dodatkowo te wahacze były regulowane. (nawet dziwne jest to że jak sobie za pomocą tych wahaczy poprzecznych regulowanych pochylimy koło to jak sie ten wzdłużny jak jakoś wykręci czy przesunie na bok.

Mr_Mar

A możesz znaleźc jakąś fotkę i podesłać? Bo z Twojego opisu to nie bardzo rozumiem.

Jak narazie moge powiedzieć tylko tyle, że każdy wahacz ma napewno swożeń, który ma możliwość pewnego ruchu, co umożliwi minimalny ruch kołom na boki i w przód. Swożeń ten jest na przegubie kulowym, który może się obracać wewnątrz czopa.

tomxx92

ja opiszę to i moze zdjęcie dam albo rysunek, ale teraz nie jestem w stanie tego zrobić (nauka) myślę że na weekend ale dzięki za chęć pomocy.

tomxx92

no to może zacznijmy po kolei.
mamy zawieszenie na dwóch wahaczach poprzecznych (np. takie jak w polonezie z przodu) jak wiemy w czasie ruchu takiego zawieszenia zmienia się rozstaw kół tak? czyli np. gdy stoimy na wprost samochodu z tyłu czyli przodem do bagażnika to przednie lewe koło w czasie ruchu do góry (np. najazd na krawężnik) przesunie się lekko w prawo no i go góry bo najechało na krawężnik.
zgadza się?

ps. gdyby byla taka sytuacja tylko zawieszanie składało by sie z dwóch wahaczy poprzecznych nierównej długości (górny krotszy) to koło dodatkowo by sie pochyliło
czy tak? (jeśli się zgadzasz to potem dalszy ciąg pytania)

Mr_Mar

Hmmm zadajesz naprawdę teraz trudne pytania. Patrząc na czworobok, jaki powstaje ... muszę sobie poprostu wyznaczyć nowe położenia... tj narysję sobie schemat, wezmę cyrkiel i narysuję Very Happy

No więc faktycznie koło zmieni swoje położenie, tak jak napisałeś, przesunie się ku górze i w prawo. Lecz zauważyłem rysując nowe położenia, że zmieniając stosunek długości wahaczy mimo zmiany położenia nie zmieni się kąt pohylenia koła, koło pozostanie przesunięte w płaszczyźnie równoległej.