Auton jousitus. Laite ja tarkoitus

Auton jousitus yhdistää auton laakeriosan pyöriin. Itse asiassa tämä on jousitusjärjestelmä, joka sisältää useita osia ja kokoonpanoja. Sen olemus on ottaa vastaan ​​erilaisten tiellä liikkuvien voimien vaikutus ja tehdä korin ja pyörien välinen yhteys joustavaksi.

Jousitukset - edessä ja takana - sekä runko, akselipalkit ja pyörät muodostavat auton alustan.

Useat ajoneuvon ominaisuudet määräytyvät suoraan jousituksen tyypin ja erityisen rakenteen mukaan. Tärkeimpiä tällaisia ​​parametreja ovat käsittely, vakaus ja tasaisuus.

Jousittamaton massa on joukko osia, jotka vaikuttavat painollaan suoraan tiehen. Ensinnäkin nämä ovat pyöriä ja jousitusosia sekä niihin suoraan kytkettyjä jarrumekanismeja.

Kaikki muut komponentit ja osat, joiden paino siirtyy jousituksen kautta tielle, muodostavat jousitetun massan.

Jousitetun ja jousittamattoman massan suhteella on erittäin vahva vaikutus auton ajo-ominaisuuksiin. Mitä pienempi jousittamattomien osien massa on jousitettuihin verrattuna, sitä parempi on ajettavuus ja sujuvuus. Jossain määrin tämä parantaa myös auton dynamiikkaa.

Liian suuri jousittamaton massa voi lisätä jousituksen inertiaa. Tässä tapauksessa ajo aaltoilevalla tiellä voi vahingoittaa taka-akselia ja johtaa vakavaan onnettomuuteen.

Lähes kaikki jousituksen osat liittyvät ajoneuvon jousittamattomaan painoon. Siksi on ymmärrettävää insinöörien halu vähentää jousituksen painoa tavalla tai toisella. Tätä varten suunnittelijat yrittävät pienentää osien mittoja tai käyttää kevyempiä seoksia teräksen sijaan. Jokainen voitettu kilo parantaa vähitellen auton ajo-ominaisuuksia. Sama vaikutus voidaan saavuttaa lisäämällä jousitettua massaa, mutta tätä varten sinun on lisättävä erittäin merkittävä paino. Henkilöautoissa suhde on noin 15:1. Lisäksi kokonaismassan kasvu huonontaa kiihtyvyysdynamiikkaa.

Mukavuuden kannalta

Liikkeessä oleva ajoneuvo tärisee jatkuvasti. Tässä tapauksessa voidaan erottaa suhteellisen matalataajuiset ja korkeataajuiset värähtelyt.

Mukavuuden kannalta kehon värähtelyjen määrän minuutissa tulisi olla välillä 60 - 120.

Lisäksi renkaiden ja muiden joustavien komponenttien käytöstä johtuen jousittamattomat massat kokevat korkeamman taajuuden tärinää - noin 600 minuutissa. Jousituksen suunnittelun tulee pitää tällaiset tärinät minimissä, jotta ne eivät tunnu ohjaamossa.

Ja tietysti kolhut ja iskut ovat väistämättömiä ajon aikana, joiden voimakkuus riippuu tienpinnan kunnosta. Tien kuoppien aiheuttaman tärinän vaikutusten tehokas torjuminen on yksi jousituksen tärkeistä tehtävistä.

Hallittavuuden kannalta

Ajoneuvon on säilytettävä tietty liikesuunta ja samalla vaihdettava se helposti kuljettajan tahdosta. Yksi jousituksen tehtävistä on varmistaa ohjattujen pyörien riittävä vakaus, jotta auto jatkaa suoraa kulkua tienpinnan virheistä johtuvista satunnaisista töyssyistä huolimatta.

Hyvällä vakautuksella ohjatut pyörät palaavat vapaa-asentoon ilman, että kuljettaja puuttuu asiaan, ja auto liikkuu suorassa linjassa, vaikka ohjauspyörää ei pidettäisikään.

Pyörien liikkuminen tiehen ja koriin nähden riippuu pitkälti jousituksen kinematiikasta.

Turvallisuuden kannalta

Jousituksen tulee tarjota renkaille optimaalinen pito ajorataan, jotta kosketuskohta pysyy vakiona liikkeen aikana. Dynaamisten muutosten asetuksissa (kohdistus jne.) sekä jousituksen geometriassa tulisi olla minimaalisia. Tämä pätee erityisesti ajettaessa tien kuoppien yli ja kaarteissa. Suunnittelussa tulee olla elementtejä, jotka vähentävät kallistumista ja minimoivat koneen luisumisen ja kaatumisen todennäköisyyden, eli antavat riittävän vakauden.

Auton jousitus koostuu yleensä ohjausmekanismeista, elastisista komponenteista, tärinänvaimentimesta, kallistuksenvaimentimesta sekä kiinnikkeistä, säätö- ja ohjauslaitteista.

Ohjausmekanismit 

Ensinnäkin nämä ovat erilaisia ​​​​vipuja, joista voit oppia lisää, sekä kaikenlaisia ​​​​pitoa, telineitä, laajennuksia. Heistä riippuu, kuinka ja missä rajoissa pyöriä on mahdollista liikuttaa eri akseleilla ja eri tasoissa. Lisäksi ne välittävät veto- ja jarrutusvoimia sekä sivuvaikutuksia esimerkiksi käännöksen aikana.

Käytettyjen ohjausmekanismien tyypistä riippuen kaikki jousitukset voidaan jakaa kahteen suureen luokkaan - riippuvaisiin ja riippumattomiin.

Riippuvaisessa tapauksessa yhden akselin molemmat pyörät on yhdistetty jäykästi toisiinsa sillan (poikkipalkki) avulla. Tässä tapauksessa toisen pyörän siirtyminen, esimerkiksi ajettaessa kuopan läpi, aiheuttaa toisen samanlaisen siirtymän.



Itsenäisessä jousituksessa ei ole tällaista jäykkää liitosta, joten yhden pyörän pystysuunnassa siirtymiset tai kallistukset eivät käytännössä vaikuta muihin.



Molemmilla luokilla on hyvät ja huonot puolensa, jotka määräävät niiden käyttöalueen. Mitä tulee henkilöautoihin, tässä selkeä etu osoittautui itsenäisten jousitusten puolella. Vaikka taka-akseli on monissa tapauksissa edelleen asennettu riippuvaiseksi, joskus voit löytää myös puoliitsenäisen vääntövipujärjestelmän.

Etuakselilla riippuva jousitus on sen suuren lujuuden ja suunnittelun yksinkertaisuuden vuoksi edelleen merkityksellinen kuorma-autoissa, linja-autoissa ja joissakin maastoautoissa.

Riippuvien ja riippumattomien järjestelmien vertailu on omistettu.

Suunnittelu voi sisältää eri määrän vipuja, ja ne voivat sijaita eri tavoin. Näiden ominaisuuksien mukaan voidaan erottaa yksivipu-, kaksivipu- ja monivipujousitukset pitkittäis-, poikittais- tai vinojärjestelyllä.

Elastiset elementit 

Näitä ovat jouset, vääntötangot, erityyppiset jouset sekä kumi-metallisaranat (hiljaiset lohkot), joiden ansiosta vivut ja jouset ovat liikuteltavia. Elastiset elementit ottavat iskuja osuessaan tien kolhuihin ja pehmentävät merkittävästi niiden vaikutusta koriin, polttomoottoriin ja muihin auton osiin ja järjestelmiin. Ja tietysti ne lisäävät matkustamon mukavuutta.

Useimmiten itsenäisen jousituksen suunnittelussa käytetään sylinterimäisiä kierrejousia, jotka on valmistettu erityisestä jousiteräksestä erityisellä tekniikalla. Tällaiset elastiset elementit ovat luotettavia, eivät vaadi huoltoa ja samalla mahdollistavat parhaan sileyden. Henkilöautoissa jouset ovat korvanneet jouset lähes kokonaan.



Kuvassa on kaavamainen järjestely kahdella tukivarrella varustetusta jousiripustuksesta.

Ilmajousituksessa ilmajousia käytetään elastisena elementtinä. Muuttamalla kaasun painetta sylinterissä tässä suoritusmuodossa on mahdollista nopeasti säätää järjestelmän jäykkyyttä sekä maavaran määrää. Automaattinen mukautuminen saavutetaan anturijärjestelmän ja elektronisen ohjausyksikön ansiosta. Tällaisen laitteen hinta on kuitenkin erittäin korkea, ja se asennetaan vain huippuautoihin. Lisäksi mukautuva ilmajousitus on erittäin vaikea ja kallis korjata, ja samalla melko haavoittuva huonoilla teillä.



tärinänvaimennin 

Hän suorittaa roolinsa. Se on suunniteltu vaimentamaan elastisten komponenttien käytöstä aiheutuvaa tärinää sekä resonanssiilmiöitä. Iskunvaimentimen puuttuessa tärinä pysty- ja vaakatasossa heikentää merkittävästi hallittavuutta ja voi joissakin tapauksissa johtaa hätätilanteeseen. 

Hyvin usein vaimennin yhdistetään elastisiin elementteihin yhdeksi laitteeksi - joka suorittaa välittömästi joukon toimintoja.

Kallistuksenvakaaja 

Tämä osa on asennettu sekä etu- että taka-akselille. Se on suunniteltu vähentämään sivuttaista kallistumista kaarteissa ja vähentämään koneen kaatumisen todennäköisyyttä.



Voit oppia lisää kallistuksenvaimentimen laitteesta ja toimintaperiaatteesta.

kiinnittimet 

Jousitusosien liittämiseen runkoon ja toisiinsa käytetään kolmenlaisia ​​kiinnikkeitä - pultattuja, joustavilla komponenteilla (kumi-metallisaranat ja holkit) ja niiden läpi. Jälkimmäiset päätehtävänsä lisäksi auttavat vähentämään melutasoa absorboimalla värähtelyjä tietyllä taajuusspektrillä.

Tyypillisesti suunnittelussa on myös rajoittimet vipujen liikettä varten. Kun ajoneuvo ylittää merkittävän kolarin, kumipuskuri vaimentaa iskun ennen kuin iskunvaimennin saavuttaa ylä- tai alarajansa. Näin estetään iskunvaimentimen, sen ylätuen ja alemman äänettömän lohkon ennenaikainen vikaantuminen.

Aihe on liian laaja kattaakseen sen kaikki näkökohdat yhdessä artikkelissa. Lisäksi suunnitteluinsinöörit työskentelevät jatkuvasti parantaakseen olemassa olevia laitteita ja kehittääkseen uusia. Lupaavin suunta on järjestelmät, jotka mukautuvat automaattisesti tiettyihin tieolosuhteisiin. Jo mainittujen ilmajousien lisäksi käytetään esimerkiksi säädettäviä kallistuksenvaimentimia, jotka pystyvät muuttamaan jäykkyyttään ECU:n signaalin mukaan.



Useisiin autoihin on asennettu säädettävät iskunvaimentimet, jotka muuttavat jousituksen jäykkyyttä solenoidiventtiilin toiminnan vuoksi.

Hydropneumaattisessa suspensiossa elastisten komponenttien roolia ovat pallot, joiden erilliset eristetyt osat on täytetty kaasulla ja nesteellä. Hydractive-järjestelmässä hydropneumaattinen pallo on osa jousitukea.



Kaikki nämä vaihtoehdot ovat kuitenkin kalliita, joten useimpien autoilijoiden on tyydyttävä parhaisiin MacPherson- ja jousijärjestelmiin, joissa on kaksi tukivartta.

Kukaan ei ole turvassa ongelmilta teillämme, joten ei ole tarpeetonta tutustua mahdollisten merkkeihin. Ja muista lukea.