ZAWIESZENIA

Pod pojęciem zawieszenia rozumie się zespół elementów sprężystych oraz współpracujących z nimi zestawów części które łączą osie kół samochodu z ramą lub wprost z nadwoziem.

Podstawowym zadaniem zawieszeń jest zapewnienie wymaganej płynności ruchu samochodu przez izolacje nadwozia od drgań kół wywołanych nierównościami drogi a także odpowiednim ustawieniem kół względem nadwozia i nawierzchni. Ze względu na sposób prowadzenia kół zawieszenia można podzielić na: zależne, (oba koła jednej osi są związane jednym układem elementów prowadzących) i niezależne (każde koło ma oddzielny układ elementów prowadzących).

Rodzaje elementów prowadzących:

• Prowadzenie pionowe

• Skrócona oś wahliwa

• Jednoprzegubowa oś wahliwa

• Pojedynczy wahacz podłużny

• Podwójny wahacz podłużny

• Poprzeczny resor pojedynczy

• Dwa resory poprzeczne

• Resor i wahacz poprzeczny

• Podwójne wahacze poprzeczne

• Układ trapezowy

Amortyzatory

Amortyzatory są elementami tłumiącymi, którym zadanie jest rozproszenie energii drgań. Zmniejszają amplitudy przyspieszeń drgań pionowych nadwozia w obszarze rezonansu co wpływa na zwiększenie komfortu jazdy oraz zmniejszają obciążenia dynamiczne kół co z kolei wpływa korzystnie na bezpieczeństwo ruchu.

Rozpraszanie energii może odbywać się na kilka sposobów:

• Tłumik cierny (obecnie nie stosowany),

• Tłumik wiskotyczny (w amortyzatorach hydraulicznych) energia rozpraszana jest przy przetłaczaniu cieczy przez kalibrowane otwory,

• dławienie przepływu powietrza między elementem roboczym a dodatkowym zbiornikiem (zawieszenia pneumatyczne).

Elementy sprężyste

W samochodach stosowane są następujące rodzaje elementów sprężystych:

1. Resory piórowe maja następujące zalety:

• Zdolność do przenoszenia sił pionowych wzdłużnych i poprzecznych oraz momentu napędowego i hamującego

• umożliwiają korzystne wprowadzenie sił w ramę lub nadwozie samochodu

Wady:

• Duża masa w znacznej części wchodząca w skład masy nieresorowanej

• duże tarcie między piórami

• przyspieszone zużycie na skutek tarcia powierzchni

2. Sprężyny śrubowe są stosowane w niezależnych zawieszeniach kół samochodów łatwiejsze do zastosowania niż resory piórowe, maja jednak tę wadę, że nie przenoszą sił bocznych, w związku z czym wymagają stosowania elementów reakcyjnych np. wahaczy. Sprężyny śrubowe maja mniejsze tłumienie niż resory piórowe dlatego wymagają stosowania skuteczniejszych pewnie działających amortyzatorów.

3. Drążki skrętne są to elementy sprężyste w postaci pręta, rury lub płaskowników których jeden koniec jest unieruchomiony w ramie lub w elementach nośnych nadwozia a drugi stanowiący oś obrotu wahacza - wykonuje ruchy skrętne. pionowe ruchy koła powodują przemieszczenia kątowe wahacza i skręcenia drążka.

4. Element gumowe są stosowane w zawieszeniach jako pomocnicze, a niekiedy jako główne elementy resorujące. Zalety: duża zdolność wchłaniania energii (tłumienie, mały ciężar właściwy, duża podatność, odporność na korozję, własności wibroizolacyjne, łatwość formowania elementów o skomplikowanych kształtach, a także fakt że nie wymagają żadnej obsługi.

Wady: niewielka trwałość oraz skłonność wielu gatunków gumy do starzenia się zbiegiem czasu.

Elementy gumowe stosowane w zawieszeniach pracują na ściskanie i ścinanie.

5. elementy pneumatyczne są stosowane w zawieszeniach autobusów a także samochodów ciężarowych oraz dużych luksusowych samochodów osobowych. Mają kształt mieszków gumowych dwu - i trzy fałdowych wykonanych z gumy syntetycznej zbrojonej plecionką kordową i zakończonych kołnierzem z zawulkanizowanym pierścieniem z drutu stalowego.

Zalety: wysoki komfort jazdy, umożliwiają zmianę prześwitu pojazdu poprzez zmianę ciśnienia w mieszkach.

Wady: wysoki koszt instalacji oraz konieczność dokonywania obsługi okresowej np. usuwanie skroplin regulacja zaworu; wymagają stosowania elementów prowadzących. ze względu na swe duże wymiary niemożliwe jest ich zastosowanie w małych samochodach osobowych.

Zawieszenia aktywne

Poprzez zawieszenia aktywne rozumie się zawieszenie którego struktura może ulegać zmianie w zależności od warunków ruchu. Istotą zawieszeń aktywnych jest umieszczenie między kołami a nadwoziem urządzeń zwanych izolatorami sterowanych najczęściej automatycznie przez odpowiednie czujniki pomiarowe. Izolator aktywny umożliwia realizację co najmniej jednego z zadań:

• Zmianę wartości współczynnika sztywności „i” lub współczynnika tłumienia zawieszenia.

• Zmianę ugięcia statycznego zawieszenia.

• Automatyczne utrzymanie stałej wysokości zawieszenia przy wolno zamieniającym się obciążeniu nadwozia.

• Wprowadzenie między koła a nadwozie siły, której przebieg w założony sposób zależy od chwilowych warunków ruchu.

Do zawieszeń tych należą zawieszenia hydropneumatyczne, pneumatyczne, hydroelastick oraz zawieszenia o zmiennej geometrii w zależności od działających na nie sił.

Sztywność pionową zawieszenia k_z definiuje się jako pochodna siły pionowej obciążającej zawieszenie F_z do ugięcia tego zawieszenia

Sztywność kątowa jest to stosunek momentu przechylającego M_fi do wywołanego przez niego kąta przechyłu

Sztywność kątowa jest sumą sztywności kątowej zawieszenia przedniego i tylnego.

---