Ako fungujú odpruženia automobilov

Na prvý pohľad sa zdá, že odpruženie auta funguje celkom jednoducho. Ak sú hrbolčeky menej hrboľaté, potom je všetko v poriadku, však? V skutočnosti si závesný systém vyžaduje veľa práce a komponenty...

Na prvý pohľad sa zdá, že odpruženie auta funguje celkom jednoducho. Ak sú hrbolčeky menej hrboľaté, potom je všetko v poriadku, však?

Systém odpruženia má v skutočnosti obrovské množstvo funkcií a jeho komponenty musia vydržať enormné zaťaženie v porovnaní s inými hlavnými systémami vozidiel. Systém odpruženia je umiestnený medzi rámom a kolesami a slúži niekoľkým dôležitým účelom. V ideálnom prípade dobre vyladené odpruženie pohltí nerovnosti a iné nerovnosti na ceste, aby ľudia v aute mohli pohodlne cestovať. Aj keď je to z pohľadu spolujazdca veľmi dôležité, vodič si všimne niektoré ďalšie vlastnosti systému pruženia. Tento systém je tiež zodpovedný za to, aby kolesá zostali čo najviac na zemi.

Kolesá sú mimoriadne dôležité pre výkon a bezpečnosť auta. Kolesá sú jedinou časťou auta, ktorá sa dotýka vozovky. To znamená, že musia prenášať energiu na zem a zároveň riadiť auto, ako aj byť zodpovedné za zastavenie vozidla. Bez systému na pohlcovanie nerovností a výmoľov na cestách sa bude auto triasť a kývať na nerovnom teréne, takže je takmer nepoužiteľné z dôvodu nedostatočnej trakcie. Zatiaľ čo systém odpruženia je skvelým riešením na hrboľatých cestách, túto prácu robí oveľa zložitejšou, keď si uvedomíte, že kolesá sú teraz zodpovedné za všetky svoje štandardné povinnosti a teraz sa musia pohybovať hore a dole, aby absorbovali nerovnosti z nerovností. kľučka auta sa nezdá byť na pružinách a hádže pri každej zákrute.

Preto je systém zavesenia veľmi zložitý. Je tu veľa častí a jedna zlomená alebo ohnutá časť môže zničiť celé nastavenie.

Ako funguje závesný systém?

Moderné autá majú väčšinou nezávislé predné a zadné zavesenie, vďaka čomu sa každé koleso pohybuje nezávisle od ostatných. Niektoré vozidlá však používajú jednoduchšiu pevnú nápravu kvôli nižšej cene a jednoduchšej konštrukcii. Jediné pevné nápravy, ktoré sa stále používajú v nových vozidlách, sú hnacie nápravy. Hnacie nápravy majú hnacie kolesá na každom konci, zatiaľ čo mŕtve nápravy majú na každom konci voľne sa otáčajúce pneumatiky. Problém zadných pneumatík, ktoré sa nepohybujú nezávisle od seba, spočíva v tom, že vždy zachovávajú rovnaký uhol voči sebe, nie voči povrchu vozovky. To znamená menšiu priľnavosť a menej predvídateľné ovládanie. Až do poslednej iterácie používal Ford Mustang živú nápravu a bol silne kritizovaný za obetovanie výkonu za nostalgické ovládanie.

Trámové nápravy tiež prispievajú k zbytočnej neodpruženej hmotnosti. Neodpružená hmotnosť je hmotnosť, ktorá nie je podporovaná zavesením. Hmota podporovaná závesom sa nazýva odpružená hmota. Nízka neodpružená hmotnosť v porovnaní s odpruženou hmotnosťou robí vozidlo ľahšie a dynamickejšie. Opak poskytuje drsnú jazdu a pocit menšej kontroly nad autom. Ak je diferenciál, ktorý posiela výkon na kolesá cez nápravy, pripevnený k rámu alebo karosérii vozidla a nie k samotnej náprave, potom je neodpružená hmotnosť podstatne menšia. To je jeden z dôležitých dôvodov, medzi mnohými ďalšími výhodami možnosti poháňať jedno koleso bez výrazného vplyvu na ostatné kolesá, prečo je nezávislé zavesenie takmer univerzálne používané výrobcami automobilov pre predné a zadné kolesá svojich vozidiel.

Nezávislé predné odpruženie umožňuje každému prednému kolesu pohybovať sa hore a dole, pričom pružina a tlmič sú na jednom konci priskrutkované k rámu a na druhom konci sú tiahla alebo priečne rameno. Riadiaca páka je pripevnená k prednej časti vozidla bližšie k stredu na jednom konci páky a otočný kĺb je pripevnený k druhému. Priečna kosť robí to isté, s tým rozdielom, že sa pripája k rámu v dvoch bodoch, výsledkom čoho je časť, ktorá pripomína lichobežník. Umiestnenie každého komponentu v nezávislom systéme predného zavesenia je veľmi dôležité, pretože predné kolesá sa musia otáčať a udržiavať konštantné zarovnanie, aby vozidlo fungovalo bezpečne.

Nezávislé zavesenie zadných kolies využíva rovnakú technológiu ako predné bez ohľadu na dynamiku riadenia, keďže zadné kolesá nie sú normálne riadené. Vozidlá s RWD a XNUMXWD majú diferenciál namontovaný na ráme v strede riadiacich ramien alebo priečnych ramien, zatiaľ čo vozidlá s predným náhonom majú veľmi jednoduché zadné zavesenie vyžadujúce len pružiny a tlmiče.

Tlmiče a pružiny poskytujú všetko tlmenie a kompresiu pri pohybe pruženia. Pružiny poskytujú silu, ktorá drží odpružené závažie preč od kolies a odoláva stlačeniu. Tlmiče sú olejom naplnené valce, ktoré spôsobujú stláčanie a dekompresiu pruženia konštantnou rýchlosťou, aby sa zabránilo poskakovaniu pružín nahor a nadol. Moderné tlmiče (alebo tlmiče) sú citlivé na rýchlosť, čo znamená, že zvládajú ľahšie zásahy hladšie a ponúkajú väčšiu odolnosť voči väčším zásahom. Predstavte si pružiny ako strážnych psov, pripravených zúrivo chrániť vaše auto pred nárazmi. Tlmiče budú tie, ktoré držia vodítka strážnych psov, aby nezašli príliš ďaleko a nenarobili viac škody ako úžitku.

Mnoho áut, najmä tých menších, používa vzpery MacPherson umiestnené v strede vinutej pružiny a fungujúce ako tlmiče. Šetrí miesto a je ľahší.

Ako systém odpruženia zlepšuje pohodlie cestujúcich?

Keď je jazda alebo pohodlie auta dobré, znamená to, že odpruženie má dobrú izoláciu od vozovky. Odpruženie sa môže pohybovať hore a dole podľa potreby bez toho, aby sa auto otriaslo. Vodič má dostatok skúseností z cestnej premávky, aby si bol vedomý akýchkoľvek rušivých podmienok na ceste a cítil rachot, keď sa dostane na okraj diaľnice.

Staré luxusné autá, presnejšie americké luxusné autá, majú tak mäkké odpruženie, že vodič má pocit, akoby riadil loď. To nie je optimálne, pretože zmysel pre cestu (aspoň trochu) je potrebný na udržanie situačného povedomia počas jazdy. Továrensky vyladené športové autá a kompaktné autá sú často kritizované za slabú izoláciu od cesty. Výrobcovia týchto vozidiel predpokladajú, že ich demografické skupiny uprednostňujú rýchle časy na okruhy pred komfortom na ceste. Okrem toho vozidlá jazdiace rýchlosťou na pretekárskych tratiach získavajú oveľa väčší prítlak zo vzduchu, čo môže viesť k nepredvídateľnému správaniu pruženia, ktoré je priaznivé pre cestu, najmä v zákrutách.

Niektoré možné problémy s telom alebo jazdou, na ktoré si treba dať pozor, zahŕňajú:

• Body Roll: Keď sa karoséria auta v zákrute nakloní von. Všetky autá to do určitej miery robia v zákrutách, ale ak sa karoséria auta príliš nakláňa, presun hmotnosti môže spôsobiť pretáčanie auta, predčasný výjazd zo zákruty alebo stratu trakcie na jednom alebo viacerých kolesách. .

• Nižší limit: Keď pneumatiky narážajú na karosériu auta, keď je odpruženie stlačené. Stáva sa to vtedy, keď auto nemá dostatočné odpruženie, aby absorbovalo silu nárazu. Blatníky tomu môžu zabrániť vytvorením vankúša medzi odpružením a rámom, ktorý zabráni tomu, aby sa pneumatika zdvihla dostatočne vysoko, aby narazila na karosériu auta, ale ak sú nedostatočné alebo chýbajú, môže sa vyskytnúť tento problém. Prevrátenie môže ľahko poškodiť karosériu, kolesá alebo systém odpruženia.

Ako systém odpruženia pomáha autu zostať na ceste?

Schopnosť auta držať na ceste sa meria tým, ako dobre si auto dokáže udržať dobrú trakciu a rovnomerné rozloženie hmotnosti, keď je vystavené rôznym silám. Aby sa auto pri zastavovaní cítilo stabilne, potrebuje odpruženie, ktoré nedovolí, aby predná časť klesla pri každom použití bŕzd. Plynulé zrýchlenie vyžaduje odpruženie, aby sa zabránilo tomu, že sa auto pri otvorení škrtiacej klapky bude hrbiť vzadu. Presúvanie hmotnosti dáva polovici kolies väčšinu trakcie, plytvá silou a spôsobuje nekonzistentné jazdné vlastnosti.

Ako už bolo spomenuté vyššie, prílišné nakláňanie karosérie v zákrutách je zlé pre ovládanie. Nakláňanie karosérie je tiež zlé, pretože pri zatáčaní sa trakcia posúva na jednu stranu auta viac ako na druhú. To spôsobí, že vnútorné pneumatiky stratia priľnavosť a môžu vypadnúť z povrchu vozovky. Odpruženie, ktoré poskytuje dobrú trakciu, tomu väčšinou zabráni.

Niektoré problémy s trakciou, ktoré môžu byť spojené s nie ideálnym usporiadaním systému odpruženia, zahŕňajú:

• Nárazové riadenie: Pri náraze do nerovností sa auto stáča doľava alebo doprava, ale vodič netočí volantom. Zlé nastavenie zavesenia môže spôsobiť naklonenie kolies v takom uhle, že nastane tento problém.

• Pretáčavosť: Keď zadná časť auta stratí trakciu a pokazí sa v zákrute. Ak sa karoséria v zákrutách príliš nakláňa, presun hmotnosti môže spôsobiť stratu trakcie zadných kolies. Tento problém môže byť spôsobený aj tým, že zadné kolesá sú v uhle, ktorý nedovoľuje pneumatike v zákrute dostatočne priľnúť k vozovke.

• nedotáčavosť: Keď predné kolesá stratia priľnavosť v zákrute, čo spôsobí, že auto vyletí smerom von zo zákruty. Podobne ako pri pretáčavom šmyku môže nadmerné nakláňanie karosérie alebo kolesá s nesprávnym uhlom náklonu spôsobiť, že predné kolesá budú mať v zákrutách zlú trakciu. Nedotáčavosť je obzvlášť nebezpečná, pretože vozidlá s predným náhonom sa riadia a prenášajú výkon na predné kolesá. čím menšia priľnavosť k predným kolesám, tým menšia ovládateľnosť auta.

• Pretáčavosť aj nedotáčavosť umocňuje klzká vozovka.

Služba pozastavenia

Keďže hlavnou úlohou systému odpruženia je absorbovať nárazy s cieľom chrániť auto a jeho pasažierov, diely sú vyrobené tak, aby boli dostatočne pevné. V moderných automobiloch existuje niekoľko ďalších komponentov, ktoré sú rovnako zložité ako komponenty zavesenia kolies.

Avšak pri takom veľkom pohybe a sile generovanej v zavesení sa diely nevyhnutne opotrebujú alebo poškodia. Silné výmole môžu spôsobiť pád vozidla tak silno, že sa vzpery držiace pružiny ohnú alebo zlomia.

Vŕzganie zvyčajne sprevádza zlyhanie puzdier a iných spojení. Ak sa pri prejazde nerovností stane jeden roh auta príliš skákavý, okamžite nechajte skontrolovať tlmiče alebo vzpery. Problémy s pružením treba riešiť okamžite, takže ak sa zmení ovládanie auta alebo tlmenie, treba to čo najskôr skontrolovať.