15 / 05 / 2013 Dodano przez: Redakcja

Budowa zawieszenia samochodu

Kategorie: Artykuły

W obecnych czasach pojazdy zmuszone są do poruszania się po bardzo różnych drogach. Jak doskonale wiemy większość samochodów osobowych w Polsce narażona jest na codzienną i nagminną jazdę po kiepskich trasach, usłanych licznymi dziurami i wybojami. Dlaczego tak się dzieje? Temat ten pozostawmy odpowiednim jednostkom. Pamiętajmy jednak, że w warunkach tych kontrolować należy stan zawieszenia naszego pojazdu. Istotne zatem jest, aby posiadać przynajmniej podstawową wiedzę o budowie i sposobie funkcjonowania zawieszenia.

O niektórych samochodach osobowych powiedzieć można, że nigdy nie zbaczają z utwardzonych i równych nawierzchni, jednak o pozostałych rzec należy, że nie ma miejsc do których by nie dotarły. W każdym z przypadków niezbędny jest jednak sprawny układ zawieszenia, który zapewni nam przede wszystkim odpowiedni komfort jazdy oraz kontakt koła z nawierzchnią. Zadaniem mechanizmu zawieszenia jest więc łagodzenie wstrząsów wywołanych nierównościami nawierzchni.

CZYM JEST ZAWIESZENIE I JAK JEST ZBUDOWANE?
Obecnie samochodom osobowym stawia się wiele wymagań, w związku z czym uwzględniać one muszą różne warunki jazdy. Niestety nie jest możliwe stworzenie jednego, uniwersalnego modelu budowy zawieszenia dopasowanego do potrzeb wszystkich kierowców.

zawieszenie samochodu

Zawieszenie samochodowe to mechanizm złożony z wielu współpracujących i powiązanych ze sobą części. Zawieszeniem nazywamy układ elementów sprężystych oraz wiążących je elementów, łączących w sobie konstrukcję nośną pojazdu z jego kołami. W ich skład wchodzą takie elementy jak wahacze, drążki skrętne i reakcyjne, resory, stabilizatory oraz amortyzatory.

Zawieszenie składa się z trzech grup elementów:

  • Elementy wodzące – oddzielające koła od masy nadwozia samochodu, czyli wahacze, od których zależne jest zachowanie się pojazdu np. podczas manewru skręcania.
  • Elementy sprężyste – działanie tego zespołu elementów ma na celu magazynowanie dostarczonej energii (np. energii drgań) i oddawania jej w odpowiednim momencie.
  • Elementy tłumiące – znacznie ograniczające lub eliminujące drgania kół i nadwozia. Wpływają one na bezpieczeństwo szczególnie podczas hamowania.

Istnieje masa rozwiązań konstrukcyjnych, jednak przez lata wytypowano kilka głównych, najczęściej wykorzystywanych układów zawieszenia. Większość istniejących układów przypisać można do dwóch głównych grup: zależnych i niezależnych. Zajmijmy się jednak tymi bardziej standardowymi i częściej wykorzystywanymi – niezależnymi.

Niezależne z kolumnami prowadzącymi McPhersona

Jednym z najbardziej popularnych rodzajów zawieszenia niezależnego jest kolumna McPhersona. Jej budowa pozwala na uzyskanie jednego, spójnego systemu elementów, będących odpowiedzialnych za resorowanie, tłumienie i symultaniczne prowadzenie koła samochodu. Kolumna McPhersona odznacza się na tle pozostałych konstrukcji bardzo zwartą budową i jako typ zawieszenia jest stosunkowo kompaktowa. Amortyzator zamontowany jest zazwyczaj współosiowo wewnątrz sprężyny, odpowiada za tłumienie i jest elementem prowadzącym, gdzie jego dolny element połączony jest z górną częścią zwrotnicy. Jest jej połączeniem z karoserią auta i pozwala jednocześnie na obrót wokół własnej osi. Sprężyna od dołu podparta jest przez dolny talerz oporowy, zaś dolna część zwrotnicy połączona jest z wahaczem poprzecznym.

Górna część amortyzatora umiejscowiona jest w podporze kolumny, która jest zamontowana dwiema lub trzema śrubami do nadkola karoserii. Trzpień amortyzatora (12) przechodzi przez łożysko (6) umiejscowione w gumowej poduszce (7). Dodatkowo, ten element amortyzatora jest zasłonięty osłoną z tworzywa sztucznego, tłumiąc jednocześnie ugięcie amortyzatora.

Rozwiązanie takie jest niezbędne, ze względu na to, iż w trakcie wykonywania manewru skręcania kół amortyzator połączony w dolnej części ze zwrotnicą wykonuje ruch obrotowy. Sprężystość gumowej poduszki (7) kompensuje odkształcenia występujące w trakcie funkcjonowania zawieszenia, tłumi i izoluje drgania o większej częstotliwości.

zawieszenie samochodu 2

W trakcie pokonywania przez auto nierówności lub np. kamienistej nawierzchni, najpierw ugina się ogumienie koła, co łagodzi uderzenia na masę nieresorowaną. Efektem tego ruchu jest ugięcie zawieszenia i występowanie sił sprężystości powstałych przez ściśnięcie części sprężystych, umiejscowionych pomiędzy masą nieresorowaną i resorowaną. Dzięki tej pracy zawieszenia samochodu jazda odbywa się w sposób płynny.

Zalety zawieszenia McPherson

  • zwarta i prosta budowa nie zajmująca wiele miejsca
  • idealne dopasowanie do nadwozia samonośnego
  • mniejsza masa w stosunku do zawieszenia z podwójnymi wahaczami poprzecznymi
  • zapewnia równoległe prowadzenie kół mimo dużego skoku zawieszenia
  • tańsze w produkcji i nieskomplikowane kinematycznie
  • duży skok zawieszenia

Wady zawieszenia McPherson

  • kolumny przenoszą hałas i drgania pochodzące z układu kierowniczego na karoserię
  • niekorzystne tarcie występujące w gnieździe tłoczyska amortyzatora (spowodowane obrotem wokół własnej osi)
  • konieczność stosowania w amortyzatorze tłoczyska o dużej średnicy (ok. 20 mm
  • konstrukcja dość delikatna, przez co nie trudno uszkodzić ją na dziurawych drogach

Niezależne z podwójnymi wahaczami poprzecznymi i sprężynami śrubowymi

Złożone jest w głównej mierze z dwóch wahaczy poprzecznych po każdej stronie samochodu. Ten typ zawieszenia idealnie redukuje przechyły karoserii na boki. Wahacze poprzeczne przymocowane są do ramy lub nadwozia. Zwykle ich zewnętrzne końce łączą się ze zwrotnicą przez przegub kulowy.

Dużym plusem tego układu jest korzystna odległość pomiędzy wahaczami. Im odległość ta jest większa, tym mniejsze będą siły w przegubach, i co się z tym wiąże – zostanie zmniejszona również podatność tych części na odkształcenie, a poprawie ulegnie prowadzenie kół. Dobór odpowiednich długości wahaczy górnego i dolnego może wpływać na przemieszczenia kątowe kół podczas ich ruchu pionowego. W przypadku krótszego wahacza górnego, koło dociążone powoduje ujemny kąt pochylenia, a odciążone odpowiednio dodatni. Dzięki temu, można skutecznie reagować na zamiany kątów pochylenia kół, będące efektem poprzecznych przechyłów karoserii.

Niezależne tylne z wahaczami wzdłużnymi

Jest to stosunkowo proste zawieszenie z dwoma wahaczami wzdłużnymi, po jednym z każdej strony pojazdu. Zamontowane jest zgodnie z kierunkiem jazdy, obrotowo do ramy pomocniczej lub karoserii, przenoszą siły we wszystkich kierunkach. Są przez to obciążone poprzez takie zjawiska jak zginanie i skręcanie. Ich budowa idealnie sprawdza się w autach przednionapędowych. Dzięki niej, możliwe jest płaskie poprowadzenie podłogi i zaoszczędzenie sporej ilości wolnego miejsca. Podstawowym plusem tego rozwiązania jest zwłaszcza brak zmiany rozstawy kół i kątów pochylenia i zbieżności. Jeśli chodzi o minusy, eksperci wymieniają m.in. odkształcenia wahaczy oraz pochylanie się kół w zakręcie w tę samą stronę.

Niezależne tylne z wahaczami skośnymi

Konstrukcyjnie ten typ zawieszenia nie różni się właściwie od zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi. Różnica jest drobna i polega na zastosowaniu w tym układzie wahacza, dzięki któremu możliwe jest wykorzystywanie tego mechanizmu do samochodów z napędem na tylne, bądź wszystkie koła. Nie wyklucza to dodatkowo stosowanie tego zawieszenia w pojazdach z napędem na przednią oś.

Działanie koło w tym przypadku oparte jest na ruchach przestrzennych, dlatego też zastosowanie znalazło tu zamontowanie dwóch przegubów na każdą z półosi napędowych, które umożliwiają przemieszczenia kątowe oraz kompensację przemieszczeń osiowych.

Niezależne wielowahaczowe
W zawieszeniu tym zastosowano kombinację wahaczy wzdłużnych, poprzecznych, skośnych i drążków. Oczywiście każdy producent stosuje swoje indywidualne rozwiązania, ale najczęściej stosowanym układem jest zastosowanie dolnego wahacza wzdłużnego i dwóch drążków poprzecznych. Do dolnego zamocowany jest amortyzator wraz ze sprężyną, w celu zapewnienia jak najmniejszej zmiany kątów zbieżności i pochylenia pod wpływem zmian obciążenia pojazdu i jego ruchu. Zawieszenie tego typu stosuje się zarówno na osi przedniej jak i tylnej. Jednak dzięki niezaprzeczalnym zaletom zawieszenia niezależnego, tego typu układy na tylnej osi można znaleźd już w samochodach klasy średniej.

Zaletami zawieszenia wielowahaczowego jest głównie możliwość uzyskania dowolnych i niezależnych od siebie promieni zataczania kół oraz uzyskanie znacznej kompensacji przechyłów wzdłużnych podczas hamowania i przyspieszania. Zawieszenie to wpływać może również korzystanie na kierowalność pojazdu, poprzez uzyskanie korzystnych kątów zbieżności i pochylenia kół w zależności od ugięcia zawieszenia.
Konstrukcja samego zawieszenie jest jednak dosyć skomplikowana przez co jego cena zakupu i naprawy jest wyższa. W konstrukcji tej zwiększone jest również ryzyko szybszego zużycia przegubów i pozostałych elementów.

AWARIE ZAWIESZENIA
Najczęstszą przyczyną awarii zawieszenia auta osobowego są nierówności na drogach, gdy mechanizm ten oraz jego podzespoły narażone są w większym stopniu na uszkodzenia. Ich zużycie potęgują również niskie temperatury oraz sól drogowa, używana w zimie do posypywania jezdni. Ma ona działanie korozyjne, ingerując w warstwę gumy oraz teflonu wchodzącego w skład elementów zawieszenia.
Do najczęściej ulegających awarii elementów zawieszenia samochodu osobowego zalicza się głównie:

  • Amortyzator – element odpowiadający za stabilne pokonywanie nierówności przez samochód. Do najczęstszych jego awarii zalicza się przede wszystkim wybicie oleju lub gazu wypełniającego jego środek. Przedział cenowy: ok. 200 – 300 zł
  • Końcówka drążka kierowniczego – element odpowiadający za połączenie zwrotnicy z przekładnią kierowniczą. Do najczęstszych jego awarii dochodzi podczas pokonywania nierówności podczas skrętu.
  • Łącznik stabilizatora – element umiejscowiony między kolumną McPhersona, a drążkiem stabilizatora. Do najczęstszych jego awarii dochodzi podczas pokonywania nierówności podczas skrętu i zawracania.
  • Sworzeń – element łączący wahacz ze zwrotnicą. Do najczęstszych jego awarii dochodzi podczas pokonywania nierówności na długim odcinku trasy, bez względu na to czy samochód jedzie prosto, czy skręca.
  • Wahacz – element, w który montowane są tuleje i sworzenie. Niektórzy producenci wprasowują je na stałe, czego konsekwencja jest koniecznośd wymiany całego wahaczu podczas jego awarii.

Podziel się artykułem

Tagi

, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Powiązane wpisy

Komentarze

Brak komentarzy.

dodaj komentarz

Opcjonalne

motodziewczyny.com