rys. 5. Zawieszenie tylne (półniezależne) samochodu osobowego Fiat Punto II – wzdłużne wahacze wleczone połączone belką skrętną, na sprężynach śrubowych i niewspółosiowych z nimi amortyzatorach (źródło: Fiat)
W zintegrowanym zawieszeniu McPhersona kolumna resorująca składa się z amortyzatora teleskopowego, sprężyny śrubowej i ewentualnie zwrotnicy. Kolumny współpracują z wahaczami poprzecznymi lub skośnymi i drążkowym stabilizatorem przechyłów. Zawieszenie tego typu odznacza się prostotą budowy i małą masą nieresorowaną.
Każda z wymienionych grup zawieszeń niezależnych występuje w wielu odmianach, różniących się rodzajami oraz usytuowaniem elementów sprężystych i tłumiących oraz szczegółami konstrukcji. W zawieszeniach osi napędzanych spotka się również rozwiązania, w których zadanie wahaczy poprzecznych realizują półpochwy łamanych mostów napędowych lub półosie napędowe.
Zawieszenia niezależne są bardziej skomplikowane od sztywnych (zależnych), mają jednak wiele istotnych zalet, tj.: zmniejszenie mas nieresorowanych pojazdu, zwarta budowa, możliwość stosowania miękkich elementów sprężystych, brak wzajemnego wpływu przemieszczeń kół jezdnych oraz korzystna kinematyka zawieszenia (zwiększająca podsterowność podczas jazdy na zakręcie). Ten rodzaj zawieszenia wydatnie przyczynia się do poprawienia komfortu jazdy i zwiększenia stateczności ruchu samochodu. Wadami zawieszeń niezależnych są: zmienność rozstawu i pochylenia kół jezdnych w przypadku zastosowania wahaczy poprzecznych, zmienność rozstawu osi w przypadku zawieszenia na wahaczach wzdłużnych oraz zmienność prześwitu w zależności od obciążenia pojazdu.
W pojazdach samochodowych w zależności od rodzaju zastosowanego elementu sprężystego rozróżniamy zawieszenia:
- z metalowym (stalowym) elementem sprężystym (resory, sprężyny i drążki skrętne),
- z elementem sprężystym z tworzywa sztucznego (resory z włókien węglowych),
- z gumowym elementem sprężystym pracującym na ścinanie,
- z elementem sprężystym z komórkowego elastomeru poliuretanowego pracującym na ściskanie,
- z pneumatycznym (gazowym) elementem sprężystym występującym samodzielnie lub jako element dodatkowy (poza stalowym elementem sprężystym),
- hydropneumatyczne.
Innym kryterium podziału zawieszeń jest klasyfikacja uwzględniająca dostosowanie charakterystyk resorowania oraz tłumienia drgań do obciążenia samochodu i stanu nawierzchni. Według tak przyjętego kryterium występują zawieszenia:
a) półaktywne:
- z klasycznymi elementami tłumiącymi sterowanymi elektronicznie,
- z pneumatycznymi kolumnami resorującymi;
b) aktywne:
- pneumatyczne, z pneumatycznymi kolumnami resorującymi o ciągłej regulacji tłumienia drgań,
- z pneumatycznymi kolumnami resorującymi oraz dodatkowym układem hydraulicznym wykorzystywanym do tłumienia drgań,
- hydropneumatyczne z ciągłą regulacją tłumienia.
Znaczny stopień komplikacji układów zawieszenia całkowicie aktywnego oraz konieczność zapewnienia dużego poziomu niezawodności powodują ich wysoki koszt. Z tego powodu są oferowane w samochodach klas wyższych. Obecnie bardziej rozpowszechnione są zawieszenia półaktywne, zapewniające wystarczającą skuteczność funkcjonowania i znacznie mniej energochłonne. Ze względu na niższą cenę są stosowane również w samochodach klas średnich.
Zawieszenia sztywne (zależne)
W zawieszeniach zależnych oba koła jezdne są osadzone na wspólnej sztywnej osi związanej elementami sprężystymi z ramą lub nadwoziem samonośnym. Zawieszenie zależne charakteryzuje się tym, że czopy piast obu kół osi (mostu napędowego) są elementami sztywnej osi, pochwy mostu lub przegubowo związanych z osią (mostem) zwrotnic. Sprawia to, że koła jezdne są ze sobą jakby sztywno związane – chwilowe wychylenie jednego z nich zmienia ustawienie drugiego w tej samej płaszczyźnie. Rozstaw kół jezdnych podczas pracy zawieszenia jest praktycznie niezmienny, a ich pochylenie zmienia się identycznie. W przypadku zastosowania zawieszenia zależnego praktycznie nie zmienia się prześwit podczas wychylenia kół jezdnych (istotna cecha w przypadku samochodów terenowych).
Typowe konstrukcje zawieszeń zależnych polegają na łączeniu sztywnej osi (mostu napędowego) z ramą lub nadwoziem samonośnym pojazdu za pomocą:
- resorów piórowych wzdłużnych (rys. 6),
- resoru poprzecznego i drążków reakcyjnych,
- sprężyn śrubowych i wahaczy wzdłużnych,
- sprężyn śrubowych, drążków reakcyjnych wzdłużnych i poprzecznego drążka Panharda (rys. 7).
rys. 6. Zawieszenie zależne osi napędowych (układ tandem) pojazdu ciężarowego na wzdłużnych resorach parabolicznych (źródło: Volvo Trucks)
rys. 7. Zawieszenie zależne mostu napędowego prowadzonego na czterech wahaczach wzdłużnych, ustalonego poprzecznie drążkiem Panharda i resorowanego na sprężynach śrubowych samochodu Mitsubishi Pajero (źródło: Mitsubishi)
W większości zawieszeń zależnych (sztywnych) elementami sprężystymi, na których zawieszona jest oś nośna lub most napędowy, są podłużne resory piórowe.
Zawieszenia zależne są stosowane przede wszystkim w samochodach ciężarowych oraz w starszych konstrukcjach samochodów osobowych jako zawieszenia tylnych mostów napędowych. Ich podstawową zaletą jest prostota konstrukcji, co jest istotne w przypadku pojazdów o dużych naciskach na osie. Wadami zawieszenia zależnego są: duża masa nieresorowana (zmniejszenie komfortu jazdy), wzajemne oddziaływanie kół, duża przestrzeń nad osią wymagana do jej ruchu pionowego i zmiany obciążeń kół wynikające z doprowadzenia napędu. Wymienione wady są bardzo istotne w odniesieniu do samochodów osobowych, lecz do zaakceptowania w samochodach ciężarowych.
Dzięki rozwojowi konstrukcyjnemu elementów zawieszenia oraz doborowi odpowiedniej sprężystości i tłumienia drgań udało się znacznie poprawić własności zawieszenia zależnego. Mimo to nie jest ono obecnie stosowane w samochodach osobowych w wersji standardowej, lecz tylko w samochodach o napędzie na cztery koła i w specjalnych pojazdach terenowych.
Komentarze (0)