Kaj je odvisno in neodvisno vzmetenje avtomobila?

Kaj je odvisno in neodvisno vzmetenje avtomobila?

Vzmetenje je sistem, ki povezuje karoserijo vozila s kolesi. Zasnovan je tako, da blaži udarce in tresenje zaradi neravnih cest ter zagotavlja stabilnost stroja v različnih pogojih.

Glavni deli vzmetenja so elastični in dušilni elementi (vzmeti, vzmeti, amortizerji in gumijasti deli), vodila (vzvodi in nosilci, ki povezujejo telo in kolesa), nosilni elementi, stabilizatorji in različni povezovalni deli.

Obstajata dve glavni vrsti vzmetenja - odvisno in neodvisno. To se nanaša na odvisnost ali neodvisnost koles iste osi med vožnjo po neravnem pločniku.

odvisno vzmetenje. Kolesa ene osi so togo povezana med seboj in premikanje enega od njih povzroči spremembo položaja drugega. V najpreprostejšem primeru je sestavljen iz mostu in dveh vzdolžnih vzmeti. Možna je tudi varianta na vodilnih vzvodih.

Neodvisno vzmetenje. Kolesa na isti osi med seboj niso povezana in premik enega ne vpliva na položaj drugega.

Načelo delovanja odvisnega vzmetenja

Če pogledate odvisno shemo vzmetenja, lahko vidite, da povezava vpliva na navpično gibanje koles in njihov kotni položaj glede na ravnino ceste.

Ko se eno od koles premakne navzgor, se bo drugo spustilo, saj so elastični elementi in celotna vodilna lopatica znotraj koloteka vozila. Stiskanje vzmeti ali vzmeti na levi strani avtomobila razbremeni telo, desna vzmet se delno poravna, razdalja med telesom in cesto na desni se poveča. Ni vedno nedvoumno, saj bo slika popačena zaradi nastalih zvitkov karoserije in je veliko odvisno od višine središča mase avtomobila in razdalje vzdolž osi od vzmeti ali ročic do kolesa. Takšni vplivi, ki povzročajo kotaljenje in nihanje vozila, so upoštevani pri izračunu vzmetenja.

Ker sta obe kolesi v vzporednih ravninah, če zanemarimo umetno ustvarjene kote nagiba, bo nagib enega od njih, na primer v levo, povzročil, da bo imelo drugo podoben kot v isti smeri. Toda glede na telo se bo trenutni kot nagiba spremenil na enak način, vendar z nasprotnim predznakom. Spreminjanje pregiba na kolesu vedno poslabša oprijem in pri tej shemi se to zgodi takoj z obema kolesoma na osi. Od tod nezadovoljivo delovanje odvisnih vzmetenja pri visokih hitrostih s stranskimi obremenitvami v ovinkih. In slabosti takšnega vzmetenja niso omejene na to.

Vloga vzmeti v splošnem pomenu besede je lahko neposredno tipična vzmetna struktura iz različnih materialov in z različnim številom listov v kompletu, vključno s spremenljivo togostjo (z vzmetmi), pa tudi vzmeti ali zračne vzmeti, podobne jih v postavitvi.

Vzmetenje na vzmet. Vzmeti so lahko nameščene vzdolžno ali prečno, tvorijo različne loke, od četrtine elipse do polne. Vzmetenje na dveh poleliptičnih vzmeteh, ki se nahajajo vzdolž telesa, je že dolgo postalo klasika. Drugi modeli so bili uporabljeni v prvi polovici prejšnjega stoletja.

Lastnosti listnate vzmeti so takšne, da ima normalizirano togost v navpični ravnini, v vseh ostalih pa je njeno deformacijo mogoče zanemariti, zato ta izvedba ne vsebuje ločene vodilne lopatice. Celoten most je pritrjen na okvir ali na telo izključno preko vzmeti.

Ta obesek vključuje:

• vzmeti, ki vsebujejo eno ali več ploščatih kovinskih plošč, včasih se uporabljajo kompozitni materiali;
• spone, ki skupaj pritrjujejo vzmetne plošče struktur za vstavljanje;
• med ploščami so nameščene protiškripajoče podložke, ki zmanjšujejo trenje in izboljšujejo zvočno udobje;
• vzmetne vzmeti, ki so dodatne manjše vzmeti, ki se aktivirajo pri izbiri dela hoda vzmetenja in spreminjajo njegovo togost;
• lestve, ki pritrjujejo vzmet na nosilec mostu;
• sprednji in spodnji pritrdilni nosilci s pušami ali tihimi bloki, ki omogočajo kompenzacijo spremembe dolžine vzmeti med stiskanjem, včasih jih imenujemo uhani;
• blazine-sekalniki, ki ščitijo plošče pred nepopravljivo deformacijo z največjim upogibom na koncu delovnega giba.

Vsa odvisna vzmetenja so opremljena z ločeno nameščenimi blažilniki, katerih vrsta in lokacija nista odvisna od vrste elastičnega elementa.

Vzmeti so sposobne prenašati vlečne in zavorne sile z nosilca osi na telo z rahlo deformacijo, preprečujejo vrtenje osi okoli lastne osi in se upirajo bočnim silam v ovinkih. Toda zaradi nedoslednosti zahtev za togost v različnih smereh, vse to počnejo enako slabo. A to ni povsod nujno.

Pri težkih večosnih vozilih se lahko uporabljajo vzmetenja uravnoteženega tipa, ko en par vzmeti služi dvema sosednjima osama, ki ležita na njihovih koncih in je pritrjen na okvir v sredini. To je tipično vzmetenje tovornjaka s svojimi prednostmi in slabostmi.

Vzmetenje odvisno od vzmeti. Vlogo elastičnega elementa opravljajo cilindrične vzmeti ali zračne vzmeti, zato ta vrsta zahteva ločeno vodilno lopatico. Lahko je različnih izvedb, najpogosteje se uporablja sistem petih brizgalnih palic, dveh zgornjih, dveh spodnjih in ene prečne (Panhardova palica).

Obstajajo tudi druge rešitve, na primer iz dveh vzdolžnih palic z eno prečno ali z zamenjavo Panhardove palice z Wattovim paralelogramskim mehanizmom, ki bolje stabilizira most v prečni smeri. V vsakem primeru vzmeti delujejo samo v stiskanju, vsi momenti z mostu pa se prenašajo preko reaktivnih potiskov s tihimi bloki na koncih.

Načelo delovanja neodvisnega vzmetenja

Neodvisna vzmetenja se pogosto uporabljajo pri sprednjih krmiljenih kolesih osebnih avtomobilov, saj z njihovo uporabo bistveno izboljšajo razporeditev motornega prostora ali prtljažnika in zmanjšajo možnost samonihanja koles.

Kot elastični element v neodvisnem vzmetenju se običajno uporabljajo vzmeti, nekoliko manj pogosto - torzijske palice in drugi elementi. S tem se razširi možnost uporabe pnevmatskih elastičnih elementov. Elastični element z izjemo vzmeti praktično nima vpliva na delovanje vodilne naprave.

Za neodvisne obese obstaja veliko shem vodilnih naprav, ki so razvrščene glede na število ročic in lokacijo nihajne ravnine ročic.  

V samostojni fronti vzmetenje povezav, pesto kolesa je nameščeno z dvema stožčastima valjčnima ležajema s kotnim dotikom na nastavku krmilnega členka, ki je z vrtiščem povezan z letvijo. Med vzmetno nogo in krmilnim členkom je nameščen potisni kroglični ležaj.

Stojalo je z navojnimi pušami vrtljivo povezano z zgornjo in spodnjo viličasto ročico, te pa so z gumijastimi pušami povezane z osmi, pritrjenimi na prečke okvirja. Elastični element vzmetenja je vzmet, ki se z zgornjim delom naslanja skozi tesnilo za izolacijo vibracij na vtisnjeno glavo prečnega nosilca, s spodnjim delom pa na podporno skodelico, privito na spodnje krake. Navpično gibanje koles je omejeno z omejevalnikom gumijastih odbojnikov v nosilcu.

Dvostranski teleskopski hidravlični blažilnik je nameščen znotraj vzmeti in je z zgornjim delom preko gumijastih blazin povezan s prečnim okvirjem, s spodnjim delom pa s spodnjimi vzvodi.

V zadnjem času je postalo razširjeno vzmetenje "nihajne sveče". McPherson. Sestavljen je iz ene ročice in teleskopskega opornika, ki je na eni strani togo povezan s krmilnim členkom, na drugi strani pa je pritrjen na peto. Peta je potisni ležaj, nameščen v upogljivem gumijastem bloku, nameščenem na telo.

Stojalo se lahko premika zaradi deformacije gumijastega bloka in se vrti okoli osi, ki poteka skozi potisni ležaj, zunanji tečaj vzvoda.

Prednosti tega vzmetenja so majhno število delov, manjša teža in prostor v motornem prostoru ali prtljažniku. Običajno je vzmetna noga kombinirana z amortizerjem, elastični element (vzmet, pnevmatski element) pa je nameščen na oporniku. Slabosti vzmetenja MacPherson so povečana obraba vodilnih elementov vzmetne noge z velikimi hodi vzmetenja, omejene možnosti spreminjanja kinematičnih shem in višja raven hrupa (v primerjavi z vzmetenjem na dveh vodilih).

Naprava in delovanje vzmetenja MacPherson sta podrobno opisana spodaj..

Vzmetenje z nihajočimi vzmetnimi nogami ima kovano roko, na katero je prek gumijastih blazinic povezana stabilizatorska roka. Prečni del stabilizatorja je pritrjen na prečni nosilec karoserije z gumijastimi blazinicami in jeklenimi nosilci. Tako diagonalna roka stabilizatorja prenaša vzdolžne sile s kolesa na karoserijo in tako tvori del integrirane vodilne roke vzmetenja. Gumijaste blazine vam omogočajo, da kompenzirate popačenja, ki nastanejo, ko niha takšna kompozitna roka, in tudi dušijo vzdolžne vibracije, ki se prenašajo s kolesa na telo.

Palica teleskopske opore je pritrjena na spodnji podlagi gumijastega bloka zgornje pete in se ne vrti skupaj z oporo in vzmetjo, nameščeno na njej. V tem primeru se z vsakim vrtenjem krmiljenih koles stojalo vrti tudi glede na drog, s čimer se odpravi statično trenje med drogom in valjem, kar izboljša odziv vzmetenja na majhne nepravilnosti na cestišču.

Vzmet ni nameščena soosno z letvijo, ampak je nagnjena proti kolesu, da se zmanjšajo prečne obremenitve droga, njegovega vodila in bata, ki nastanejo pod vplivom navpične sile na kolo.

Značilnost vzmetenja krmiljenih koles je, da mora omogočati vrtenje kolesa ne glede na odklon elastičnega elementa. To zagotavlja tako imenovani pivot sklop.

Vzmetenja so lahko vrtljiva in brez vrtenja:

1. Pri vrtljivem vzmetenju je členek pritrjen na tečaj, ki je nameščen z določenim nagibom glede na navpičnico na vzmetno nogo. Za zmanjšanje momenta trenja v tem spoju je mogoče uporabiti igelne, radialne in potisne kroglične ležaje. Zunanji konci vzmetnih ročic so povezani z letvijo s cilindričnimi spoji, običajno izdelanimi v obliki mazanih drsnih ležajev. Glavna pomanjkljivost vrtljivega vzmetenja je veliko število tečajev. Pri nihanju ročic vodilne naprave v prečni ravnini je nemogoče doseči "učinek proti potopu" zaradi prisotnosti središča vzdolžnega valja vzmetenja, saj morajo biti nihajne osi ročic strogo vzporedno.
2. Besshkvornevy neodvisni vzmetni nosilci, kjer so cilindrični tečaji stojala nadomeščeni s sferičnimi, so postali veliko bolj razširjeni. Zasnova tega tečaja vključuje zatič s polkroglo glavo, opremljen je s keramično-kovinskim nosilnim vložkom, ki deluje na sferični površini telesa tečaja. Prst leži na posebnem gumijastem vložku, prevlečenem z najlonom, nameščenem v posebnem držalu. Ohišje tečaja je pritrjeno na ročico vzmetenja. Ko se kolo vrti, se zatič vrti okoli svoje osi v oblogah. Ko se vzmetenje odkloni, zatič skupaj z vložkom zaniha glede na središče krogle - za to je v telesu ovalna luknja. Ta šarnir je nosilni, saj se prek njega vertikalne sile prenašajo s kolesa na elastični element, vzmet, ki se naslanja na spodnjo vzmetno roko. Ročice vzmetenja so pritrjene na karoserijo s pomočjo cilindričnih drsnih ležajev ali s pomočjo gumijasto-kovinskih tečajev, ki delujejo zaradi strižne deformacije gumijastih puš. Slednje zahtevajo mazanje in imajo lastnost izolacije vibracij.

Katero vzmetenje je najboljše?

Preden odgovorite na to vprašanje, razmislite o prednostih in slabostih obeh vrst obeskov.

Med prednostmi obesilиmoja vzmetenja - visoka trdnost in zanesljivost zasnove, enakomeren oprijem s cestiščem in povečana stabilnost v ovinkih, kot tudi nespremenljivost zračnosti, širine koloteka in drugih indikatorjev položaja koles (zelo uporabno na terenu).

Med pomanjkljivostmi odvisnega vzmetenja:

• togost vzmetenja lahko povzroči nelagodje med vožnjo po slabi cesti;
• zmanjšan nadzor nad vozilom;
• zapletenost prilagoditve;
• težki deli znatno povečajo nevzmeteno maso, kar negativno vpliva na gladkost vožnje in dinamične lastnosti stroja ter poveča porabo goriva.

Neodvisno suspenzija in njegove prednosti:

• povečano udobje pri vožnji, saj trčenje enega od koles z neravnino nikakor ne vpliva na drugo;
• manjša nevarnost prevračanja ob trčenju v resno luknjo;
• boljša vodljivost, zlasti pri visoki hitrosti;
• zmanjšana teža zagotavlja izboljšano dinamično zmogljivost;
• širok nabor možnosti prilagajanja za doseganje optimalnih parametrov.

Slabosti vključujejo:

• zaradi kompleksne zasnove bo storitev draga;
• povečana ranljivost pri vožnji izven cest;
• širina koloteka in drugi parametri se lahko spremenijo med delovanjem.

Kateri je torej boljši? Vzmetenje je ena najpogosteje popravljanih komponent stroja. To je treba upoštevati pri izbiri avtomobila. Popravilo neodvisnega vzmetenja bo stalo več kot odvisno. Poleg tega bo neodvisno najverjetneje treba pogosteje popravljati.Ne bo odveč poizvedovati o razpoložljivosti rezervnih delov. Originalne dele ustrezne kakovosti za tuje avtomobile bo morda treba naročiti posebej.

Za vožnjo predvsem po asfaltu je najboljša možnost sprednje neodvisno vzmetenje in zadaj odvisno. Za SUV ali drug avto, ki naj bi se uporabljal na terenu, je najboljša izbira odvisno vzmetenje - na obeh oseh ali vsaj na zadnji. Most ne bo zadržal večine umazanije. In zemlja in sneg se bosta zelo aktivno držala delov neodvisnega vzmetenja. Hkrati bo tudi z upognjenim mostom na gorski cesti avto ostal v gibanju. Toda okvara neodvisnega vzmetenja ne bo omogočila nadaljnjega gibanja avtomobila. Res je, da v mestnih razmerah ravnanje s takšno shemo ne bo najboljše.

V zadnjih letih so proizvajalci začeli opremljati nekatere avtomobile z vzmetenjem, ki lahko deluje v več načinih. Njihova elektronika vam omogoča hitro, na poti, spreminjanje parametrov glede na prometno situacijo. Če sredstva dopuščajo, je vredno pogledati modele, ki imajo tak sistem.