Biloppheng. Innretning og formål

Bilopphenget forbinder den bærende delen av bilen med hjulene. Faktisk er dette et opphengssystem, som inkluderer en rekke deler og sammenstillinger. Dens essens er å ta på seg virkningen av ulike krefter som oppstår i prosessen med å bevege seg langs veien og gjøre forbindelsen mellom kroppen og hjulene elastisk.

Suspensjoner - foran og bak - sammen med rammen, akselbjelker og hjul utgjør chassiset til bilen.

En rekke kjøretøyegenskaper bestemmes direkte av type og spesifikk utforming av fjæringen. Blant de viktigste slike parametere er håndtering, stabilitet og jevnhet.

Den uavfjærede massen er et sett med komponenter som direkte påvirker veien med vekten. Først av alt er dette hjul og fjæringsdeler og bremsemekanismer som er direkte koblet til dem.

Alle andre komponenter og deler, hvis vekt overføres til veien gjennom fjæringen, utgjør den fjærende massen.

Forholdet mellom avfjæret og uavfjæret masse har en meget sterk effekt på bilens kjøreegenskaper. Jo mindre massen av de ufjærede komponentene er i forhold til de fjærende, desto bedre kjøreegenskaper og jevnhet. Til en viss grad forbedrer dette også dynamikken i bilen.

For mye uavfjæret masse kan gi økt suspensjonstreghet. I dette tilfellet kan kjøring på bølgende vei skade bakakselen og føre til en alvorlig ulykke.

Nesten alle fjæringskomponenter er relatert til kjøretøyets ufjærede vekt. Det er derfor forståelig ingeniørers ønske om å redusere vekten av fjæringen på en eller annen måte. For dette formål prøver designere å redusere dimensjonene til deler eller bruke lettere legeringer i stedet for stål. Hver kilo vunnet forbedrer gradvis kjøreegenskapene til bilen. Den samme effekten kan oppnås ved å øke den fjærende massen, men for dette må du legge til en veldig betydelig vekt. For personbiler er forholdet omtrent 15:1. I tillegg forverrer en økning i den totale massen akselerasjonsdynamikken.

Når det gjelder komfort

Et kjøretøy i bevegelse vibrerer konstant. I dette tilfellet kan relativt lavfrekvente og høyfrekvente oscillasjoner skilles.

Fra et komfortsynspunkt bør antall vibrasjoner av kroppen per minutt være i området fra 60 til 120.

I tillegg, på grunn av bruk av dekk og andre elastiske komponenter, opplever de ufjærede massene høyere frekvens vibrasjoner - ca 600 per minutt. Utformingen av fjæringen skal holde slike vibrasjoner på et minimum slik at de ikke merkes i kupeen.

Og selvfølgelig er støt og støt uunngåelige under kjøring, hvis intensitet avhenger av tilstanden til veibanen. Effektiv bekjempelse av virkningen av risting på grunn av humper i veien er en av de viktige oppgavene til fjæringen.

Når det gjelder håndterbarhet

Kjøretøyet skal opprettholde en gitt bevegelsesretning og samtidig enkelt endre den etter førerens vilje. En av funksjonene til fjæringen er å gi tilstrekkelig stabilisering av de styrte hjulene slik at bilen fortsetter å bevege seg i en rett linje, uavhengig av tilfeldige humper som oppstår på grunn av veidekkedefekter.

Med god stabilisering går de styrte hjulene tilbake til en nøytral stilling med lite eller ingen førerinngrep, og bilen beveger seg i en rett linje, selv om rattet ikke holdes.

Hvordan hjulene beveger seg i forhold til veien og karosseriet bestemmes i stor grad av kinematikken til fjæringen.

Når det gjelder sikkerhet

Fjæringen skal gi optimalt grep av dekkene til veibanen slik at kontaktflaten forblir konstant under bevegelsen. Dynamiske endringer i innstillingene (justering osv.), samt opphengsgeometri, bør være minimale. Dette gjelder spesielt ved kjøring over humper i veien og svinger. Utformingen skal inneholde elementer som reduserer rulle og minimerer sannsynligheten for skrens og velting av maskinen, med andre ord gir tilstrekkelig stabilitet.

En biloppheng består vanligvis av styremekanismer, elastiske komponenter, en vibrasjonsdemper, en krenningsstang, samt festemidler, regulerings- og kontrollenheter.

Styremekanismer 

For det første er dette ulike spaker, som du kan lære mer om, samt alle slags trekkraft, stativer, forlengere. Det avhenger av dem hvordan og innenfor hvilke grenser det er mulig å flytte hjulene langs forskjellige akser og i forskjellige plan. I tillegg overfører de trekkraft og bremsekrefter, samt sidepåvirkninger, for eksempel under en sving.

Avhengig av typen styremekanismer som brukes, kan alle oppheng deles inn i to store klasser - avhengige og uavhengige.

I avhengigheten er begge hjulene på en aksel stivt forbundet med hverandre ved hjelp av en bro (tverrbjelke). I dette tilfellet vil forskyvningen av et av hjulene, for eksempel når du kjører gjennom en grop, forårsake en lignende forskyvning av det andre.



I en uavhengig fjæring er det ingen slik stiv forbindelse, så vertikale forskyvninger eller helninger av ett hjul har praktisk talt ingen effekt på andre.



Begge klassene har sine fordeler og ulemper, som bestemmer omfanget av deres anvendelse. Når det gjelder personbiler, viste det seg her en klar fordel å være på siden av uavhengige fjæringer. Selv om bakakselen i mange tilfeller fortsatt er installert avhengig, kan du av og til også finne et semi-uavhengig torsjonsspaksystem.

På forakselen er avhengig fjæring, på grunn av sin høye styrke og enkle design, fortsatt relevant på lastebiler, busser og noen SUV-er.

Sammenligningen av avhengige og uavhengige systemer er viet til.

Designet kan inneholde et annet antall spaker, og de kan være plassert på forskjellige måter. I henhold til disse egenskapene kan man skille enkeltspaks-, dobbeltspaks- og flerleddsoppheng med et langsgående, tverrgående eller skråstilt arrangement.

Elastiske elementer 

Disse inkluderer fjærer, torsjonsstenger, forskjellige typer fjærer, samt gummi-metallhengsler (stille blokker), takket være hvilke spaker og fjærer er bevegelige. Elastiske elementer tar på seg støt når de treffer ujevnheter i veien og demper deres innvirkning på kroppen, forbrenningsmotoren og andre komponenter og systemer i bilen betydelig. Og selvfølgelig øker de komfortnivået for de som sitter i kabinen.

Oftest, i utformingen av en uavhengig fjæring, brukes sylindriske spiralfjærer, laget av spesielt fjærstål ved hjelp av en spesiell teknologi. Slike elastiske elementer er pålitelige, trenger ikke vedlikehold og lar deg samtidig få den beste glattheten. I personbiler har fjærer nesten helt erstattet fjærer.



Figuren viser et skjematisk arrangement av en fjæroppheng med to bærearmer.

I luftfjæringen brukes luftfjærer som et elastisk element. Ved å endre gasstrykket i sylinderen i denne utførelsesformen, er det mulig å raskt justere stivheten til systemet, samt mengden av bakkeklaring. Automatisk tilpasning oppnås takket være et system av sensorer og en elektronisk kontrollenhet. Imidlertid er kostnaden for en slik enhet veldig høy, og den er kun installert på elitebiler. I tillegg er adaptiv luftfjæring svært vanskelig og kostbar å reparere, og samtidig ganske sårbar på dårlige veier.



vibrasjonsdemper 

Han utfører rollen sin. Den er designet for å dempe vibrasjoner som oppstår ved bruk av elastiske komponenter, samt resonansfenomener. I fravær av støtdemper reduserer vibrasjoner i vertikale og horisontale plan kontrollerbarheten betydelig og kan i noen tilfeller føre til en nødsituasjon. 

Svært ofte er spjeldet kombinert med elastiske elementer til en enhet - som umiddelbart utfører et sett med funksjoner.

Stabilisatorstag 

Denne delen er installert på både for- og bakakselen. Den er designet for å redusere sideveis rulling ved svinger og redusere sannsynligheten for at maskinen velter.



Du kan lære mer om enheten og prinsippet for funksjonen til krenningsstangen.

festene 

For å koble opphengsdeler til rammen og til hverandre, brukes tre typer fester - boltet, med og gjennom elastiske komponenter (gummi-metallhengsler og foringer). Sistnevnte, i tillegg til å oppfylle hovedoppgaven, bidrar også til å redusere støynivået ved å absorbere vibrasjoner i et visst frekvensspektrum.

Vanligvis sørger designet også for begrensere for spakenes bevegelse. Når kjøretøyet passerer en betydelig støt, vil gummistøtfangeren absorbere støtet før støtdemperen når sin øvre eller nedre grense. Dermed forhindres for tidlig svikt i støtdemperen, dens øvre støtte og den nedre lydløse blokken.

Emnet er for bredt til å dekke alle aspektene i én artikkel. I tillegg jobber designingeniører kontinuerlig med å forbedre eksisterende enheter og utvikle nye. Den mest lovende retningen er systemer med automatisk tilpasning til spesifikke veiforhold. I tillegg til de allerede nevnte luftfjærene, brukes for eksempel justerbare krengningsstenger, som er i stand til å endre stivheten i henhold til et signal fra ECU.



I en rekke biler er det installert justerbare støtdempere som endrer stivheten til fjæringen på grunn av driften av en magnetventil.

I en hydropneumatisk suspensjon spilles rollen som elastiske komponenter av kuler, hvor separate isolerte deler er fylt med gass og væske. I Hydractive-systemet er den hydropneumatiske kulen en del av fjærbenet.



Alle disse alternativene er imidlertid dyre, så de fleste bilister må nøye seg med de beste MacPherson- og fjærsystemene med to bærearmer i dag.

Ingen er trygge for problemer på veiene våre, så det vil ikke være overflødig å gjøre deg kjent med skiltene til mulige. Og sørg for å lese.