Pyörän ja rungon välissä

Jokaisessa ajoneuvossa on jousitusjärjestelmä, ts. enemmän tai vähemmän monimutkainen järjestelmä, joka yhdistää rungon tai tukirungon pyöriin ja varmistaa tehokkaan, mukavan ja turvallisen ajon. Tässä on lyhyt yhteenveto tiedoista siitä, mikä on ominaista henkilöautojen suosituimmille jousitusjärjestelmille ja miten ne toimivat.

He sanoivat, että auto on pyörillä. Ja tämä on totta siinä mielessä, että pyörät ovat suorassa kosketuksessa maahan. Mutta aivan kuten ihmisen jalat ovat vain osa alaraajoa, pyörät ovat vain viimeinen (ja samalla vähiten monimutkainen) elementti monimutkaisessa järjestelmässä, joka pitää auton päärungon. Tämä järjestelmä, joka tunnetaan yleisesti nimellä jännitystätulee selviytyä monista äärimmäisistä vaatimuksista - ylikuormitukset, jotka syntyvät sekä kiihdytyksessä että kuormittamattomissa ja kuormittamattomissa ajo-olosuhteissa, on selviydyttävä suorista ja muista liikesuunnista johtuvia kehon liikkeitä, minimoitava epätasaisella tiellä tai jopa vaikeassa maastossa ajamisesta aiheutuvat haitat, Lopuksi varmistaa kuljettajan ja ajoneuvon matkustajien mukavuus ja turvallisuus.

Onko olemassa universaalia, joka täyttää täydellisesti kaikki nämä vaatimukset ja näyttää itsensä hyvin kaikissa olosuhteissa? Ei tietenkään. Autonvalmistajat ovat keksineet useita hyväksi havaittuja ja yleisesti käytettyjä ratkaisuja, mutta jokaisella on omat hyvät ja huonot puolensa, mikä on eräänlainen toiminnallinen kompromissi.

Ne pomppivat, johtavat ja hukuttaa

Jokaisessa ripustuksessa voidaan erottaa kolme pääsolmua: elastiset elementit; ohjaus- ja liitoselementit ja vaimennuselementit.

Jousielementtien päärooli on ns. jousittamattomat ajoneuvomassat (pyörät, jarrut, akselit, jotkin jousituselementit) ja ajokorkeuden ylläpito. Tämä toiminto voidaan suorittaa lehtijousilla, joita kutsutaan myös litteiksi, kierrejousiksi, vääntötangoksi, kumi- tai muovijousiksi, pneumaattisiksi järjestelmiksi.

70-luvun alusta XNUMX-vuosiin asti ajoneuvoissa yleisimmin käytetty jousielementti, ensin hevosvetoinen ja sitten mekaaninen, oli jouset, yleensä puoliellipsin muotoinen. Näemme niitä vielä tänäkin päivänä, erityisesti pakettiautojen, lava-autojen ja riippuvaisella jousituksella varustettujen maastoautojen takajousituksissa. Ne ovat halpoja, mutkattomia, kestävät merkittäviä kuormia, ja lisäksi niillä on yksi tärkeä ominaisuus - ne voivat olla itsenäinen jousitusjärjestelmä, koska ne voivat siirtää voimia kaikkiin kolmeen suuntaan. Valitettavasti ne tarjoavat melko huonoa ajomukavuutta. Ne on valmistettu yhtenä litteänä tangona tai pakettina litteitä tankoja, jotka on valmistettu jousiteräksestä, joita kutsutaan höyheniksi ja jotka on yhdistetty toisiinsa asetusruuvilla ja puristimilla.

Ajoneuvojen takajousituksen osat, jotka on jollain tavalla johdettu lehtijousista, vääntöpalkit. Ne ovat pitkän terästangon, putken tai litteiden tankojen nipun muodossa. Vääntötangon toinen pää on kiinnitetty runkoon tai auton koriin ja toinen pää on kääntyvästi kytketty ohjausvivulle. Pyörän pystysuuntainen liike aiheuttaa vipuvarren kulmasiirtymän ja tangon vääntymisen, joka joustavuutensa ansiosta vaikuttaa auton pyörään perinteisen jousen tavoin.

Tällä hetkellä autonvalmistajat käyttävät kuitenkin useimmiten jousielementtiä. kierrejousetvalmistettu kiertämällä jousiterästankoa sylinterimäisen, kartiomaisen tai piipun muodon ympärille. Kun katsot auton alustan alle, sinun pitäisi nähdä yksi massiivinen jousi per pyörä. Jousilla on monia etuja: ne vievät vähän tilaa, ovat rakenteeltaan yksinkertaisia, ja samalla niillä on parhaat jousiominaisuudet ja ne ovat erittäin monipuolisia - ne sopivat ihanteellisesti jokapäiväiseen käyttöön sekä moottoriurheiluun tai off-roadiin.

Tärkeä jousielementti jousituksessa on kallistuksenvakain. Useimmiten se on poikkileikkaukseltaan pyöreän metallitangon muotoinen, taivutettu U-kirjaimen muotoon. Se on kiinnitetty runkoon keskeltä ja päät on yhdistetty keinuvarsiin tai jalustaan ​​kumilla. . hihat tai niin sanotut tukilenkit. Tämän seurauksena kallistuksenvaimentimen elastinen vaste vähentää korin kallistumista kaarreissa ja heilahtelua ajettaessa töyssyistä. Samanlainen rooli on reaktiivisilla sauvoilla, jotka voidaan asentaa poikittain (ns. Panhard-sauvat) tai pituussuunnassa.

Suurin osa jousituksista vaatii lisäliittimien käyttöä, jotka pystyvät siirtämään poikittais- ja vinovoimat. Ja nyt hän ilmestyy lavalla vakhachjoka on nykyään eniten käytetty ohjauselementti. Ohjausvarret ovat nivelvarsia, joiden avulla pyörät voivat liikkua pystysuunnassa ja siirtää vaakasuuntaisia ​​voimia. Niiden pyörimisakselin sijainnista riippuen ohjausvivut voidaan jakaa: pituussuuntaisiin (vetävä tai työnnetty), poikittais tai vino.

Toinen keskeinen osa jousitusta ovat iskunvaimentimetjotka ovat erottamaton pari kierrejousien kanssa. Niiden tehtävänä on vaimentaa korin tärinää töyssyissä ja varmistaa, että pyörä pysyy jatkuvassa kosketuksessa tien pintaan. Jos niitä ei olisi, auto heiluisi kuin kehto jousien varassa ja pomppasi tieltä kuin pallo. Vaimennusjärjestelmä vaikuttaa epäsuorasti turvajärjestelmien, kuten ABS ja ESP, toimintaan.

Tällä hetkellä yleisimmät teleskooppiset iskunvaimentimet (öljy ja kaasuöljy), erityisesti teleskooppiset, integroidut kierrejousella, ns. McPherson seisoo. Monissa niin sanotuissa puoliaktiivisissa jousituksissa on iskunvaimentimia, joissa on säädettävä vaimennusaste.

Suurin osa ripustuselementeistä on yhdistetty erityisillä saranoilla ja kumiholkeilla, jotka tunnetaan yleisesti hiljaisina lohkoina.

Riippuvainen, yksin tai palkin kanssa

Yksittäisten jousituselementtien kytkentätavan ja toimintaperiaatteen mukaan nämä järjestelmät jaetaan kolmeen pääluokkaan: riippuvaiset, riippumattomat ja puoliriippuvaiset jousitukset ns. vääntöpalkilla.

Ensimmäinen näistä tyypeistä on historiallisesti vanhin. Riippuvainen jousitus tunnettu siitä, että tarkasteltavana olevan akselin pyörät on liitetty jäykästi toisiinsa asentamalla ne yhteiselle elementille, joka voi olla ei-vetävä akselipalkki tai jäykkä vetoakseli. Tämä järjestely tarkoittaa, että kun toinen pyörästä osuu tien kolaroon ja vaihtaa asentoa, se pakottaa automaattisesti toisen pyörän liikkumaan.

Tämän tyyppisen jousituksen haittoja yhden akselin pyörien ei aina toivottavan vuorovaikutuksen lisäksi (huonompi kuin auton ajotuntuma kaarreissa, pyörien helppo irrottaminen pinnasta) ovat: liitoselementin suuri massa pyöristä, varsinkin jos akselilla on vaihde, ja tarve löytää suuri tila pystyliikettä varten akseli, joka toimii yhdessä pyörien kanssa - takana se vie tilaa matkatavaroille ja edessä rasittaa moottoria, mikä puolestaan ​​nostaa auton painopistettä.

Riippuvaisella jousituksella on kuitenkin myös etuja: jousittamattomat massat ovat pieniä, ja itse jousitus on rakenteeltaan yksinkertainen, kestävä, raskaita kuormia kuljettava, joten niitä käytetään helposti kuorma-autoissa, linja-autoissa ja mönkijöissä. Riippuvaisessa jousituksessa voit usein löytää lehtijousia. Toinen ratkaisu on kierrejouset, jotka ovat vuorovaikutuksessa vääntötankojen kanssa.

Henkilöautoissa etuakselilla käytetään useimmiten itsenäisiä jousituksia ja taka-akselilla itsenäisiä tai vääntöpalkkiin perustuvia jousituksia. Mutta vaikka meillä olisi samantyyppinen jousitus molemmilla akseleilla, ne eivät silti ole identtisiä. Mistä tämä ero tulee? Se ei ole rakentajien mielijohteesta. On tarpeen ottaa huomioon vain lisätekijä edessä - tarve käyttää ohjaussuunnikasta, jonka avulla pyörät voivat kääntyä.

W riippumaton jousitus auton jokainen pyörä liikkuu muista riippumatta. Tämä vaatii enemmän tukivarsien ja ohjaussauvojen käyttöä, mutta järjestelmä ei vie paljon tilaa ja parantaa merkittävästi auton mukavuutta ja pitoa. Yleisimmät etuakselilla käytetyt itsenäiset jousitusratkaisut ovat kaksoistukivarsijärjestelmä, jo mainittu MacPherson-joustintuki tai monilenkkijärjestelmä (multi-link).

Ensimmäisellä on vanhin mittari. Ohjausnivel on kiinnitetty kuulatapin avulla kahteen poikittaiseen poikittaiseen vipuun: ylempään ja alempaan. Jousivarret on kiinnitetty runkoon tai runkoon ja niillä on tukitoiminto - yksi jousivarreista on tuettu jousella ja iskunvaimentimella, usein jousitustukikokoonpanon muodossa. Tämän tyyppinen jousitus on erittäin hyvä estämään rungon sivuttaista kallistumista.

Suosituimmat ovat kuitenkin MacPherson-kaiuttimet, jotka on nimetty keksijänsä, amerikkalaisen suunnittelijan mukaan. Erlea S. McPhersonjoka sovelsi älykästä keksintöään ensimmäisen kerran Chevrolet Cadet -prototyyppiin vuonna 1946. Miksi tämä ratkaisu on niin suosittu? Se on halpa, yksinkertainen muotoilu, vie vähän tilaa ja on erittäin tehokas. McPherson-tuen pääelementti on iskunvaimennin, jonka päällä on kierrejousi. Iskunvaimentimen männänvarren ja jousen päät ovat tukipisteessä pyörän kaaressa (lasi).

Iskunvaimentimen yläkiinnike mahdollistaa pylvään pyörimisen akselinsa ja siten pyörien ympäri. Sen alaosa on kiinnitetty tiukasti ohjausniveleen ja ohjausnivel - kuulalaakerin avulla, jossa on poikittaissuuntainen poikittaisvipu. Tämän seurauksena yksi järjestelmä suorittaa samanaikaisesti jousi- ja iskunvaimennustoiminnot ja ohjaa pyöriä. MacPhersonien heikkouksia ovat: osan värähtelyistä siirtyminen ohjausjärjestelmästä suoraan runkoon, voimakas kitka varren istuimessa pyörimisestä sen akselin ympäri ja se, että pyörä ei ole kohtisuorassa maata vastaan ​​koko sen aikana. operaatio. alue.

Monilenkkijousitus rakenteellisesti tämä on tällaisten järjestelmien "kehityksen" korkein vaihe. Tämä on melko monimutkainen yhdistelmä taka-, sivu-, kaltevia ja saranoituja käsivarsia. Ei ole olemassa yhtä monen lenkin ripustusjärjestelmää, vaan jokainen valmistaja on kehittänyt omat patenttinsa. "Multi-link" tarjoaa minimaaliset mahdolliset muutokset lähentymis- ja kaltevuuskulmissa auton kuorman ja sen liikkeen muutosten vaikutuksesta. Yksinkertaisesti sanottuna, jopa nopeissa kaarteissa auto säilyttää korkean vakauden ja hyvän pidon. Siinä yhdistyy korkea mukavuus ja urheilullinen ajokyky, minkä vuoksi näemme niitä useimmiten premium-autoissa, etenkin paljon painoisissa. Tällaisten ajoneuvojen omistajilla on myös suurempi budjetti korjauksiin ja huoltoon, mikä on tässä tapauksessa erittäin tärkeää, koska monilenkkijousitus - johtuen elementtien lukumäärästä ja tarpeesta vähentää jousittamatonta painoa, mikä usein johtaa siihen valosta. metalliseokset - on erittäin kallista. Etujen määrä on kuitenkin edelleen niin suuri, että monivipujärjestelmiä asennetaan yhä enemmän sekä etu- että taka-akseleille, jopa suosittuihin merkkeihin.

On syytä huomata, että taka-akselin itsenäisten jousitusten luokassa valikoima on jopa suurempi kuin etujousituksen tapauksessa. Mainitun monilenkkijärjestelmän lisäksi käytetään järjestelmiä, joissa on vinot, pitkittäiset ja poikittaissuuntaiset poikittaisvivut. Kaikki nämä elementit - kuten iskunvaimentimet ja jouset - jokainen valmistaja kiinnittää hieman eri tavalla.

Puoliriippumaton jousitus

Kolmannessa tyypissä - puoliitsenäinen jousitus – yhden pyörän liikkeellä on minimaalinen vaikutus saman akselin toisen pyörän liikkeeseen. Tämä ryhmä sisältää ennen kaikkea jousitukset vääntötangon kanssa, joka koostuu kahdesta takavarresta, jotka on kiinnitetty toiselta puolelta suoraan runkoon ja toiselta puolelta yhden poikkipalkin avulla.

Miksi palkkia kutsutaan vääntöpalkiksi? Koska se on alttiina keinuvivun työn aiheuttamille muodonmuutoksille. Lisäksi se toimii myös stabilointiaineena. Tämän tyyppinen jousitus on rakenteeltaan hyvin yksinkertainen, melko tehokas, halpa valmistaa ja korjata, ja myös kevyt (pienet jousittamattomat massat), vie vähän tilaa (isompi tavaratila) ja sen kallistuskulmat muuttuvat vain vähän sivuttaisvoimien takia.

Vääntöpalkki on ollut jatkuvassa käytössä 70-luvulta lähtien pääasiassa mini-, kaupunki- ja kompakteissa autoissa. Erityisesti ranskalaiset ja kaukoidän valmistajat pitävät siitä. Suunnittelunsa vuoksi tämäntyyppistä jousitusta voidaan käyttää vain ei-vetävällä akselilla.

Vääntöpalkkijousituksella on myös useita haittoja: pyörien liikkeiden keskinäinen vuorovaikutus, palkin suuret vääntö- ja leikkausjännitykset ja sen seurauksena hitsien suuret kuormitukset, rungon huono tärinäeristys. ja epätasaisten pintojen aiheuttama melu.

Pneumaattinen, off-road, urheilu

On olemassa toinenkin jousitustyyppi - mukavuudessa vertaansa vailla: ilmajousitus. Kuormituksesta riippumatta jousiparametrit ja siten maavara pysyvät samoina. Joissakin tapauksissa standardimaavaraa voidaan lisätä, mikä on erittäin tärkeää maastoautoille ja katumaastureille. Lisäksi pneumaattisen järjestelmän vaimentimissa on usein elektronisesti ohjatut vaimennusominaisuudet (asteittainen tai portaaton), mikä mahdollistaa esimerkiksi mukavan tilan valitsemisen hiljaiseen ajoon ja sporttitilan dynaamisempaan ajoon.

Ilmajousituksessa perinteiset jousielementit korvataan erityisillä kumipusseilla, joita kutsutaan nimellä turkistatäytetty kompressorilla painetulla typellä tai ilmalla. Palkeet on usein integroitu ilmajousiin, niiden männät on kytketty keinuvarsiin ja ne on kytketty pyöriin. Keinuvivun liikkeeseen liittyvä tasausventtiili varmistaa tasaisen jousituskorkeuden. Kun jousitusta kuormitetaan ja puristetaan, järjestelmä imee ylimääräistä ilmaa ja vapauttaa sen jousitusjärjestelmän laajentuessa. Joskus ilmajousitus on saatavana vain taka-akselille, esimerkiksi joissakin farmarimalleissa, ja sitten sitä kutsutaan nivomatiksi. Ilmajousitukset ovat erittäin herkkiä väärinkäytölle ja huollolle, ja niiden korjauskustannukset ovat yleensä korkeat.

Pneumaattisen tilan paljastaminen adaptiivinen jousitus, jossa todellinen maavara riippuu liikkeen nopeudesta - esimerkiksi kiihdytettäessä maavara pienenee painopisteen alenemiseksi. Kirsikka kakun päällä kuitenkin hydropneumatiikkajosta Citroën-merkki on kuuluisa. Ranskalaiset aloittivat hydropneumaattisen jousituksen vuonna 1954 Traction Avant 15 Six H -takajousituksessa ja kehittivät sen teknisesti vallankumoukselliseen DS:ään ja sen seuraajiin: SM, CX, BX, XM, Xantia, C5 ja C6.

Huolimatta peräkkäisistä sukupolvista hydropneumatiikasta ja muiden autonvalmistajien merkkiratkaisuista, hydropneumaattisen jousitusjousen ja iskunvaimentimen yleinen periaate on edelleen samanlainen kuin DS:llä oppimamme ratkaisu. Jousituksessa ei ole tuttuja komponentteja, kuten iskunvaimentimia, jousia, jousia tai vääntötankoja. Sen sijaan jokaisessa pyörässä on painejärjestelmä metallipallon (pallon) muodossa, joka on puoliksi täytetty painekaasulla ja puoliksi hydraulinesteellä ja erotettu kalvolla. Pallo on kiinnitetty alumiinisylinteriin, jonka keskellä on teräsmäntä. Jousivarret on kytketty männänvarteen, jonka työskentely saa öljyn valumaan sylinteriin, jonka jälkeen neste puristaa kaasua, joka puristaa sitä ja vaimentaa siten pyörän kolhujen aiheuttamaa pystysuuntaista liikettä. Erityyppisillä antureilla ja elektronisesti ohjatuilla venttiileillä on erittäin tärkeä rooli hydropneumatiikan oikeassa toiminnassa.

Lopuksi vielä muutama sana off-road- ja moottoriurheilun jousituksen erityispiirteistä. Siitä huolehtiminen ja sille annettuihin tehtäviin sopeutuminen on yksi tärkeimmistä maastoautojen sekä urheilu- ja kilpa-autojen omistajien tehtävistä.

W SUV Riippuva jousitus toimii parhaiten jäykillä akseleilla, jotka on joustettu kierrejousilla. Lehtijousien perinteinen jousitus ei ole paljon huonompi kuin se. Yhtä tärkeää on se, kuinka säädät "saranoita". Perinteisessä autossa, kuten myös suosituissa maastoautoissa, erittäin pehmeää pitkän matkan jousitusta pidetään yleensä haittana. Kentällä on päinvastoin - hyvin harkittu akselin kaarevuus, ts. suuren pyöräliikkeen mahdollisuus suhteessa alustaan ​​tai toiseen saman akselin pyörään vaikuttaa merkittävästi auton rohkeuteen.

W urheiluautot jousitukset ovat jäykistettyjä ja mukavuus on toissijaista. Pito ja pito laskevat. Maavara vaikuttaa myös tämän ajoneuvon ajon laatuun. Tämä liittyy auton painopisteeseen. Mitä matalampi se on, sitä nopeammin ja vakaammin voimme vuorotella. Siksi urheiluautoista löytyy usein coilover-jousituksia, joissa jousien erityinen muotoilu helpottaa auton maavaran säätöä ja edistyneemmissä myös jousituksen jäykkyyttä. Myös raideleveys on tärkeä - mitä suurempi pyörä, sitä parempi pito kaarteissa.

Jousitushäiriöt voivat aiheuttaa renkaiden, jousituksen ja ohjausnivelten, pyörän laakerien ja korikiinnikkeiden ennenaikaista kulumista sekä pitenee jarrutusmatkoja.

Siksi kannattaa tietää, miten jousitusjärjestelmä toimii autossamme, mistä elementeistä se koostuu ja huolehtia sen oikeasta toiminnasta jatkuvasti. Jousituksen tilaa aliarvioidaan edelleen maassamme, vaikka se onkin yksi auton keskeisistä, jatkuvasti toimivista osista, ja turvallisuutemme riippuu pitkälti siitä.