Hva er avhengig og uavhengig fjæring av en bil?

Hva er avhengig og uavhengig fjæring av en bil?

Fjæringen er et system som kobler kjøretøyets karosseri til hjulene. Den er designet for å dempe støt og risting på grunn av ujevne veier og sikre maskinens stabilitet under ulike forhold.

Hoveddelene av fjæringen er elastiske og dempende elementer (fjærer, fjærer, støtdempere og gummideler), føringer (spaker og bjelker som forbinder kropp og hjul), støtteelementer, stabilisatorer og ulike koblingsdeler.

Det er to hovedtyper av fjæring - avhengig og uavhengig. Dette refererer til avhengigheten eller uavhengigheten til hjulene på samme aksel under kjøring over ujevnt fortau.

avhengig suspensjon. Hjulene på en aksel er stivt forbundet med hverandre, og bevegelsen til en av dem fører til en endring i posisjonen til den andre. I det enkleste tilfellet består den av en bro og to langsgående fjærer. En variant på styrespaker er også mulig.

Uavhengig suspensjon. Hjul på samme aksel er ikke koblet til hverandre, og forskyvningen av den ene påvirker ikke posisjonen til den andre.

Prinsippet om drift av avhengig suspensjon

Hvis du ser på det avhengige opphengsskjemaet, kan du se at forbindelsen påvirker den vertikale bevegelsen til hjulene og deres vinkelposisjon i forhold til veiplanet.

Når ett av hjulene beveger seg opp, vil det andre gå ned, siden de elastiske elementene og hele ledeskovlen er plassert inne i kjøretøysporet. Ved å komprimere fjæren eller fjæren på venstre side av bilen losses henholdsvis karosseriet, høyre fjær er delvis rettet ut, avstanden mellom karosseriet og veien til høyre øker. Det er ikke alltid entydig, siden bildet vil bli forvrengt av de resulterende karosserirullene og mye avhenger av høyden på bilens massesenter og avstanden langs aksen fra fjæren eller spakene til hjulet. Slike effekter, som får kjøretøyet til å rulle og har en tendens til å svaie, tas med i beregningen av fjæringene.

Siden begge hjulene er i parallelle plan, hvis vi neglisjerer de kunstig skapte camber-vinklene, vil vippen til en av dem, for eksempel til venstre, føre til at den andre har en lignende vinkel i samme retning. Men i forhold til kroppen vil den momentane cambervinkelen endre seg på samme måte, men med motsatt fortegn. Den skiftende camberen ved hjulet forverrer alltid trekkraften, og med dette opplegget skjer dette umiddelbart med begge hjulene på akselen. Derav den utilfredsstillende driften av avhengige oppheng ved høye hastigheter med sidebelastninger i hjørner. Og ulempene med en slik suspensjon er ikke begrenset til dette.

Rollen til en fjær i ordets generelle betydning kan være direkte typiske fjærstrukturer laget av forskjellige materialer og med et annet antall ark i settet, inkludert variabel stivhet (med fjærer), samt fjærer eller luftfjærer som ligner på dem i layout.

Fjæroppheng. Fjærer kan ligge på langs eller på tvers, danne forskjellige buer, fra en kvart ellipse til en hel. Opphenget på to semi-elliptiske fjærer plassert langs karosseriet har for lengst blitt en klassiker. Andre design ble brukt i første halvdel av forrige århundre.

Egenskapene til bladfjæren er slik at den har en normalisert stivhet i vertikalplanet, og i alle andre kan dens deformasjon neglisjeres, så denne utformingen inneholder ikke en egen ledevinge. Hele broen er festet til rammen eller til kroppen utelukkende gjennom fjærene.

Dette anhenget inkluderer:

• fjærer som inneholder en eller flere flate metallplater, noen ganger brukes komposittmaterialer;
• klemmer som fester fjærplatene til settekonstruksjonene;
• anti-knirkeskiver, som reduserer friksjon og forbedrer akustisk komfort, er plassert mellom arkene;
• opphengsfjærer, som er ytterligere mindre fjærer som trer i funksjon når en del av fjæringsveien velges og endrer stivheten;
• stiger som fester fjæren til bjelken på broen;
• foran og nedre monteringsbraketter med bøssinger eller lydløse blokker, som gjør det mulig å kompensere for en endring i lengden på fjæren under kompresjon, noen ganger kalles de øredobber;
• puter-chippers som beskytter arkene mot irreversibel deformasjon med maksimal bøyning på slutten av arbeidsslaget.

Alle avhengige oppheng er utstyrt med separat installerte støtdempere, hvis type og plassering ikke avhenger av typen av det elastiske elementet.

Fjærene er i stand til å overføre trekk- og bremsekrefter fra akselbjelken til karosseriet med en liten deformasjon, hindrer akselen i å vri seg om sin egen akse og motstår sidekrefter i hjørner. Men på grunn av inkonsekvensen av krav til stivhet i forskjellige retninger, gjør de det hele like dårlig. Men dette er ikke viktig overalt.

På tunge biler med flere aksler kan balanseoppheng brukes når ett par fjærer betjener to tilstøtende aksler, hviler på endene, og er festet på rammen i midten. Dette er et typisk lastebiloppheng med sine egne fordeler og ulemper.

Fjæravhengig fjæring. Rollen til det elastiske elementet utføres av sylindriske fjærer eller luftfjærer, så denne typen krever en separat ledevinge. Det kan være av forskjellig design, oftest brukes et system med fem jetstenger, to øvre, to nedre og en tverrgående (Panhard-stang).

Det finnes andre løsninger, for eksempel fra to langsgående stenger med en tverrgående, eller med utskifting av Panhard-stangen med en Watt-parallellogrammekanisme, som bedre stabiliserer broen i tverrretningen. I alle fall fungerer fjærene kun i kompresjon, og alle momentene fra broen overføres gjennom jetstøt med lydløse blokker i endene.

Prinsippet for drift av uavhengig suspensjon

Uavhengige fjæringer er mye brukt i de fremre styrte hjulene på personbiler, siden bruken deres forbedrer utformingen av motorrommet eller bagasjerommet betydelig og reduserer muligheten for selvsvingning av hjulene.

Som et elastisk element i en uavhengig oppheng brukes vanligvis fjærer, noe sjeldnere - torsjonsstenger og andre elementer. Dette utvider muligheten for å bruke pneumatiske elastiske elementer. Det elastiske elementet, med unntak av fjæren, har praktisk talt ingen innvirkning på funksjonen til føringsanordningen.

For uavhengige suspensjoner er det mange ordninger med styreenheter, som er klassifisert i henhold til antall spaker og plasseringen av spakenes svingplan.  

I en uavhengig front koblingsoppheng, Hjulnavet er montert med to vinkelkontakt koniske rullelager på tappen til styreskruen, som er koblet til tannstangen med en dreietapp. Et trykkkulelager er installert mellom staget og styrespindelen.

Stativet er dreibart forbundet med gjengede foringer til de øvre og nedre gaffelspakene, som igjen er koblet til aksler festet til rammetverrstengene ved hjelp av gummiforinger. Det elastiske elementet i opphenget er en fjær, som hviler med sin øvre ende gjennom en vibrasjonsisolerende pakning mot det utstansede hodet på tverrbjelken, og med sin nedre ende mot støttekoppen, boltet til de nedre armene. Hjulenes vertikale bevegelse begrenses av stoppet til gummibufferne i bjelken.

En dobbeltvirkende teleskopisk hydraulisk støtdemper er installert inne i fjæren og er forbundet med den øvre enden til den tverrgående rammen gjennom gummiputer, og den nedre enden - med de nedre spakene.

I det siste har "svingende stearinlys"-opphenget blitt utbredt. McPherson. Den består av en spak og et teleskopstag, på den ene siden stivt koblet til styreknoken, og på den andre - festet i hælen. Hælen er et trykklager montert i en bøyelig gummiblokk montert på kroppen.

Stativet har evnen til å vrikke på grunn av deformasjonen av gummiblokken og rotere rundt en akse som går gjennom trykklageret, det ytre hengslet på spaken.

Fordelene med denne fjæringen inkluderer et lite antall deler, mindre vekt og plass i motorrommet eller bagasjerommet. Vanligvis er opphengsstaget kombinert med en støtdemper, og det elastiske elementet (fjær, pneumatisk element) er montert på staget. Ulempene med MacPherson-fjæringen inkluderer økt slitasje på stagføringselementene med store fjæringsveier, begrensede muligheter for varierende kinematisk opplegg og et høyere støynivå (sammenlignet med en fjæring på to bærearmer.

Enheten og driften av MacPherson-oppheng er beskrevet i detalj nedenfor.

Den oscillerende stagfjæringen har en smidd arm som stabilisatorarmen er koblet til via gummiputer. Den tverrgående delen av stabilisatoren er festet til kroppens tverrligger med gummiputer og stålbraketter. Dermed overfører den diagonale armen til stabilisatoren langsgående krefter fra hjulet til kroppen og utgjør derfor en del av den integrerte fjæringsføringsarmen. Gummiputer lar deg kompensere for forvrengninger som oppstår når en slik sammensatt arm svinger, og demper også langsgående vibrasjoner som overføres fra hjulet til kroppen.

Stangen til det teleskopiske stiveren er festet på den nedre bunnen av gummiblokken på den øvre hælen og roterer ikke sammen med stiveren og fjæren installert på den. I dette tilfellet, med enhver rotasjon av de styrte hjulene, roterer stativet også i forhold til stangen, og fjerner den statiske friksjonen mellom stangen og sylinderen, noe som forbedrer fjæringens respons på små veiujevnheter.

Fjæren er ikke installert koaksialt med stativet, men skråner mot hjulet for å redusere de tverrgående belastningene på stangen, dens føring og stempel, som oppstår under påvirkning av vertikal kraft på hjulet.

Et trekk ved opphenget av styrte hjul er at det skal tillate hjulet å gjøre svinger uavhengig av avbøyningen av det elastiske elementet. Dette sikres av den såkalte pivotmontasjen.

Suspensjoner kan være pivot- og pivotløse:

1. Med pivotoppheng er knoken festet på en pivot, som er montert med en viss helning til vertikalen på opphengsstaget. For å redusere friksjonsmomentet i dette leddet kan nåle-, radial- og trykkkulelager brukes. De ytre endene av opphengsarmene er forbundet med stativet med sylindriske ledd, vanligvis laget i form av smurte glidelagre. Den største ulempen med dreieopphenget er det store antallet hengsler. Når du svinger spakene til føringsanordningen i tverrplanet, er det umulig å oppnå "anti-dive-effekten" på grunn av tilstedeværelsen av midten av den langsgående rullen til fjæringen, siden svingaksene til spakene må være strengt parallell.
2. Besshkvornevy uavhengige opphengsbraketter der sylindriske hengsler på et stativ er erstattet med sfæriske har blitt mye mer utbredt. Utformingen av dette hengslet inkluderer en pinne med et halvkuleformet hode, den er utstyrt med en støtteinnsats av keramisk metall, som fungerer på den sfæriske overflaten av hengselkroppen. Fingeren hviler på en nylonbelagt spesialgummiinnsats montert i en spesiell holder. Hengselhuset er festet til opphengsarmen. Når hjulet dreies, roterer pinnen rundt sin akse i foringene. Når opphenget bøyer seg, svinger tappen sammen med innsatsen i forhold til midten av kulen - for dette er det et ovalt hull i kroppen. Dette hengslet er bærende, siden de vertikale kreftene gjennom det overføres fra hjulet til det elastiske elementet, fjæren, som hviler på den nedre opphengsarmen. Bærearmer er festet til kroppen enten ved hjelp av sylindriske glidelagre, eller ved hjelp av gummi-metallhengsler, som fungerer på grunn av skjærdeformasjonen av gummibøssinger. Sistnevnte krever smøring og har en vibrasjonsisolerende egenskap.

Hvilken fjæring er best?

Før du svarer på dette spørsmålet, bør du vurdere fordeler og ulemper med begge typer anheng.

fordeler svevdeиmin suspensjoner - høy styrke og pålitelighet av designet, jevnt grep med veibanen og økt stabilitet i svinger, samt invariansen av klaring, sporvidde og andre hjulposisjonsindikatorer (veldig nyttig på terreng).

Blant ulempene med avhengig suspensjon:

• fjæringsstivhet kan forårsake ubehag under kjøring på dårlig vei;
• redusert kjøretøykontroll;
• kompleksiteten til justeringen;
• tunge deler øker den ufjærede massen betydelig, noe som negativt påvirker jevnheten til turen og maskinens dynamiske egenskaper, og øker også drivstofforbruket.

Uavhengig suspensjon og dens fordeler:

• økt kjørekomfort, siden kollisjonen av ett av hjulene med ujevnheter på ingen måte påvirker det andre;
• mindre risiko for å velte når du treffer et alvorlig hull;
• bedre håndtering, spesielt ved høy hastighet;
• redusert vekt gir forbedret dynamisk ytelse;
• bredt utvalg av justeringsmuligheter for å oppnå optimale parametere.

Ulempene er:

• på grunn av det komplekse designet vil tjenesten være dyr;
• økt sårbarhet ved terrengkjøring;
• sporvidde og andre parametere kan endres under drift.

Så hvilken er bedre? Suspensjon er en av de mest reparerte maskinkomponentene. Dette må tas i betraktning ved valg av bil. Reparasjon av en uavhengig fjæring vil koste mer enn en avhengig. I tillegg vil den uavhengige, mest sannsynlig, måtte repareres oftere. Det vil ikke være overflødig å spørre om tilgjengeligheten av reservedeler. Ekte deler av riktig kvalitet for utenlandske biler må kanskje bestilles separat.

For kjøring hovedsakelig på asfalt er det beste alternativet uavhengig fjæring foran og avhengig av bak. For en SUV eller annen bil som skal brukes terreng, er avhengig fjæring det beste valget – på begge aksler eller i det minste bak. Broen holder ikke mesteparten av skitten. Og jord og snø vil holde seg veldig aktivt til delene av den uavhengige fjæringen. Samtidig, selv med en bro bøyd på en fjellvei, vil bilen forbli i bevegelse. Men sammenbruddet av den uavhengige fjæringen vil ikke tillate bilen å fortsette å bevege seg. Riktignok vil håndtering med en slik ordning ikke være den beste i urbane forhold.

De siste årene har produsenter begynt å utstyre noen biler med fjæring som kan fungere i flere moduser. Elektronikken deres lar deg raskt, mens du er på farten, endre parametrene avhengig av trafikksituasjonen. Hvis midler tillater det, er det verdt å se på modeller som har et slikt system.