Πώς λειτουργούν οι αναρτήσεις αυτοκινήτων

Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι η ανάρτηση του αυτοκινήτου λειτουργεί πολύ απλά. Εάν τα χτυπήματα τελικά είναι λιγότερο ανώμαλα, τότε όλα είναι καλά, σωστά; Στην πραγματικότητα, το σύστημα ανάρτησης απαιτεί πολλή δουλειά και τα εξαρτήματα…

Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι η ανάρτηση του αυτοκινήτου λειτουργεί πολύ απλά. Εάν τα χτυπήματα τελικά είναι λιγότερο ανώμαλα, τότε όλα είναι καλά, σωστά;

Στην πραγματικότητα, το σύστημα ανάρτησης έχει τεράστιο αριθμό λειτουργιών και τα εξαρτήματά του πρέπει να αντέχουν τεράστια φορτία σε σύγκριση με άλλα μεγάλα συστήματα οχημάτων. Το σύστημα ανάρτησης βρίσκεται ανάμεσα στο πλαίσιο και τους τροχούς και εξυπηρετεί αρκετούς σημαντικούς σκοπούς. Στην ιδανική περίπτωση, μια καλά ρυθμισμένη ανάρτηση θα απορροφά τα χτυπήματα και άλλα χτυπήματα στο δρόμο, έτσι ώστε οι άνθρωποι στο αυτοκίνητο να μπορούν να ταξιδεύουν με άνεση. Αν και αυτό είναι πολύ σημαντικό από την πλευρά του συνοδηγού, ο οδηγός θα παρατηρήσει κάποια άλλα χαρακτηριστικά του συστήματος ανάρτησης. Αυτό το σύστημα είναι επίσης υπεύθυνο για τη διατήρηση των τροχών στο έδαφος όσο το δυνατόν περισσότερο.

Οι τροχοί είναι εξαιρετικά σημαντικοί για την απόδοση και την ασφάλεια ενός αυτοκινήτου. Οι τροχοί είναι το μόνο μέρος του αυτοκινήτου που αγγίζει το δρόμο. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να μεταδίδουν ρεύμα στο έδαφος και να οδηγούν το αυτοκίνητο ταυτόχρονα, καθώς και να είναι υπεύθυνοι για την ακινητοποίηση του οχήματος. Χωρίς σύστημα απορρόφησης προσκρούσεων και λακκούβων στους δρόμους, το αυτοκίνητο θα κουνιέται και θα ταλαντεύεται σε ανώμαλο έδαφος, καθιστώντας το σχεδόν άχρηστο λόγω έλλειψης πρόσφυσης. Ενώ το σύστημα ανάρτησης είναι μια εξαιρετική λύση για ανώμαλους δρόμους, κάνει τη δουλειά πολύ πιο δύσκολη αν σκεφτεί κανείς ότι οι τροχοί είναι πλέον υπεύθυνοι για όλες τις τυπικές τους υποχρεώσεις και τώρα πρέπει να κινούνται πάνω-κάτω για να απορροφήσουν τα χτυπήματα από τα χτυπήματα. το χερούλι του αυτοκινήτου δεν φαίνεται να είναι πάνω σε ελατήρια και πετάγεται σε κάθε στροφή.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το σύστημα ανάρτησης είναι πολύ περίπλοκο. Υπάρχουν πολλά μέρη που εμπλέκονται εδώ και ένα σπασμένο ή λυγισμένο μέρος μπορεί να καταστρέψει μια ολόκληρη εγκατάσταση.

Πώς λειτουργεί το σύστημα ανάρτησης;

Ως επί το πλείστον, τα σύγχρονα αυτοκίνητα έχουν ανεξάρτητη εμπρός και πίσω ανάρτηση, επιτρέποντας σε κάθε τροχό να κινείται ανεξάρτητα από τους άλλους. Ωστόσο, ορισμένα οχήματα χρησιμοποιούν απλούστερο συμπαγή άξονα λόγω του χαμηλότερου κόστους και της απλούστερης σχεδίασης. Οι μόνοι συμπαγείς άξονες που χρησιμοποιούνται ακόμα σε νέα οχήματα είναι οι κινητήριοι άξονες. Οι κινητήριοι άξονες έχουν κινητήριους τροχούς σε κάθε άκρο, ενώ οι νεκροί άξονες έχουν ελαστικά ελεύθερης περιστροφής σε κάθε άκρο. Το πρόβλημα με τα πίσω ελαστικά που δεν κινούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο είναι ότι διατηρούν πάντα την ίδια γωνία μεταξύ τους, όχι σε σχέση με το οδόστρωμα. Αυτό σημαίνει λιγότερο κράτημα και λιγότερο προβλέψιμο χειρισμό. Μέχρι την τελευταία επανάληψη, η Ford Mustang χρησιμοποιούσε ζωντανό άξονα και δεχόταν έντονη κριτική για τη θυσία της απόδοσης για νοσταλγικό χειρισμό.

Οι άξονες των δοκών συμβάλλουν επίσης σε περιττό μη αναρτημένο βάρος. Μη αναρτημένο βάρος είναι το βάρος που δεν υποστηρίζεται από την ανάρτηση. Η μάζα που υποστηρίζεται από το εναιώρημα ονομάζεται μάζα ελατηρίου. Το χαμηλό βάρος χωρίς ανάρτηση σε σύγκριση με το βάρος του ελατηρίου κάνει το όχημα ελαφρύτερο και πιο δυναμικό. Το αντίθετο παρέχει μια σκληρή οδήγηση και μια αίσθηση λιγότερου ελέγχου στο αυτοκίνητο. Εάν το διαφορικό που στέλνει την ισχύ στους τροχούς μέσω των αξόνων συνδέεται με το πλαίσιο ή το αμάξωμα του οχήματος και όχι στον ίδιο τον άξονα, τότε η μη αναρτημένη μάζα είναι σημαντικά μικρότερη. Αυτός είναι ένας σημαντικός λόγος, μεταξύ των πολλών άλλων πλεονεκτημάτων του να μπορείς να οδηγείς έναν τροχό χωρίς να επηρεάζει σημαντικά τους άλλους τροχούς, γιατί η ανεξάρτητη ανάρτηση χρησιμοποιείται σχεδόν παγκοσμίως από τις αυτοκινητοβιομηχανίες για τους εμπρός και πίσω τροχούς των οχημάτων τους.

Η ανεξάρτητη μπροστινή ανάρτηση επιτρέπει σε κάθε μπροστινό τροχό να κινείται προς τα πάνω και προς τα κάτω με ένα ελατήριο και αποσβεστήρα βιδωμένα στο πλαίσιο στο ένα άκρο και ένα σύνδεσμο ή ψαλιδάκι στο άλλο άκρο. Ο μοχλός ελέγχου είναι προσαρτημένος στο μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου πιο κοντά στο κέντρο στο ένα άκρο του μοχλού και η άρθρωση του τιμονιού είναι στερεωμένη στο άλλο. Το ψαλιδάκι κάνει το ίδιο, μόνο που προσαρμόζεται στο πλαίσιο σε δύο σημεία, με αποτέλεσμα ένα μέρος που μοιάζει με ψαλιδάκι. Η θέση κάθε εξαρτήματος σε ένα ανεξάρτητο σύστημα μπροστινής ανάρτησης είναι πολύ σημαντική, καθώς οι μπροστινοί τροχοί πρέπει να περιστρέφονται και να διατηρούν σταθερή ευθυγράμμιση προκειμένου το όχημα να λειτουργεί με ασφάλεια.

Η ανεξάρτητη πίσω ανάρτηση χρησιμοποιεί την ίδια τεχνολογία με την εμπρός χωρίς να λαμβάνει υπόψη τη δυναμική του τιμονιού, καθώς οι πίσω τροχοί συνήθως δεν οδηγούνται. Τα οχήματα RWD και XNUMXWD έχουν ένα διαφορικό τοποθετημένο στο πλαίσιο στη μέση των βραχιόνων ελέγχου ή των ψαλιδιών, ενώ τα οχήματα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς έχουν μια πολύ απλή πίσω ανάρτηση που απαιτεί μόνο ελατήρια και αποσβεστήρες.

Οι αποσβεστήρες και τα ελατήρια παρέχουν όλη την απόσβεση και τη συμπίεση καθώς κινείται η ανάρτηση. Τα ελατήρια παρέχουν τη δύναμη που κρατά το βάρος του ελατηρίου μακριά από τους τροχούς και αντιστέκεται στη συμπίεση. Τα αμορτισέρ είναι κύλινδροι γεμάτοι λάδι που προκαλούν τη συμπίεση και την αποσυμπίεση της ανάρτησης με σταθερό ρυθμό για να αποτρέψουν την αναπήδηση των ελατηρίων προς τα πάνω και προς τα κάτω. Τα σύγχρονα αμορτισέρ (ή αμορτισέρ) είναι ευαίσθητα στην ταχύτητα, που σημαίνει ότι χειρίζονται πιο ελαφριά χτυπήματα πιο ομαλά και προσφέρουν μεγαλύτερη αντίσταση σε μεγαλύτερα χτυπήματα. Σκεφτείτε τα ελατήρια ως σκυλιά φύλακες, έτοιμα να προστατεύσουν με μανία το αυτοκίνητό σας από χτυπήματα. Τα αμορτισέρ θα είναι αυτά που θα κρατούν τα λουριά των σκύλων φύλακα, φροντίζοντας να μην πάνε πολύ μακριά και να κάνουν περισσότερο κακό παρά καλό.

Πολλά αυτοκίνητα, ειδικά τα μικρότερα, χρησιμοποιούν γόνατα MacPherson που βρίσκονται στο κέντρο του σπειροειδούς ελατηρίου και λειτουργούν ως αμορτισέρ. Εξοικονομεί χώρο και είναι ελαφρύτερο.

Πώς το σύστημα ανάρτησης βελτιώνει την άνεση των επιβατών;

Όταν η οδήγηση ή η άνεση του αυτοκινήτου είναι καλή, σημαίνει ότι η ανάρτηση έχει καλή απομόνωση από το δρόμο. Η ανάρτηση μπορεί να κινείται πάνω-κάτω όπως χρειάζεται χωρίς να κουνάει το αυτοκίνητο. Ο οδηγός αποκτά αρκετή οδική εμπειρία ώστε να γνωρίζει τυχόν ενοχλητικές οδικές συνθήκες και να αισθάνεται τη λωρίδα του βουβού αν τραβήξει στην άκρη ενός αυτοκινητόδρομου.

Τα παλιά πολυτελή αυτοκίνητα, πιο συγκεκριμένα τα αμερικανικά πολυτελή αυτοκίνητα, έχουν τόσο μαλακή ανάρτηση που ο οδηγός νιώθει σαν να οδηγεί σκάφος. Αυτό δεν είναι βέλτιστο, καθώς η αίσθηση του δρόμου (τουλάχιστον λίγο) είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της επίγνωσης της κατάστασης κατά την οδήγηση. Τα εργοστασιακά συντονισμένα σπορ αυτοκίνητα και τα συμπαγή αυτοκίνητα συχνά επικρίνονται για κακή απομόνωση από το δρόμο. Οι κατασκευαστές αυτών των οχημάτων υποθέτουν ότι τα δημογραφικά τους στοιχεία προτιμούν τους γρήγορους γύρους στην πίστα παρά την άνεση στο δρόμο. Επιπλέον, τα οχήματα που ταξιδεύουν με ταχύτητες αγωνιστικής πίστας δέχονται πολύ μεγαλύτερη πίεση από τον αέρα, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε απρόβλεπτη συμπεριφορά ανάρτησης φιλική προς το δρόμο, ειδικά στις στροφές.

Μερικά πιθανά προβλήματα σώματος ή οδήγησης που πρέπει να προσέξετε περιλαμβάνουν:

• Ρολό σώματος: Όταν το αμάξωμα του αυτοκινήτου γέρνει προς τα έξω στις στροφές. Όλα τα αυτοκίνητα το κάνουν αυτό σε κάποιο βαθμό όταν στρίβουν, αλλά αν το αμάξωμα του αυτοκινήτου κυλήσει πολύ, η μετατόπιση βάρους μπορεί να προκαλέσει το αυτοκίνητο να στρίψει, να βγει πρόωρα από τη στροφή ή να χάσει την πρόσφυση σε έναν ή περισσότερους τροχούς. .

• Κατώτερο όριο: Όταν τα ελαστικά χτυπούν στο αμάξωμα του αυτοκινήτου όταν συμπιέζεται η ανάρτηση. Αυτό συμβαίνει όταν το αυτοκίνητο δεν έχει αρκετή ανάρτηση για να απορροφήσει τη δύναμη της πρόσκρουσης που δέχεται. Τα φτερά μπορούν να το αποτρέψουν δημιουργώντας ένα μαξιλάρι μεταξύ της ανάρτησης και του πλαισίου που εμποδίζει το ελαστικό να ανέβει αρκετά ψηλά ώστε να χτυπήσει το σώμα του αυτοκινήτου, αλλά εάν είναι ανεπαρκή ή λείπουν, αυτό το πρόβλημα μπορεί να προκύψει. Η ανατροπή μπορεί εύκολα να βλάψει το αμάξωμα, τους τροχούς ή το σύστημα ανάρτησης.

Πώς το σύστημα ανάρτησης βοηθά το αυτοκίνητο να παραμείνει στο δρόμο;

Η ικανότητα συγκράτησης ενός αυτοκινήτου στο δρόμο μετριέται από το πόσο καλά ένα αυτοκίνητο μπορεί να διατηρήσει καλή πρόσφυση και ομοιόμορφη κατανομή βάρους όταν υποβάλλεται σε διάφορες δυνάμεις. Για να αισθάνεται σταθερό όταν σταματάει, ένα αυτοκίνητο χρειάζεται μια ανάρτηση που να μην επιτρέπει στο μπροστινό άκρο να βυθίζεται κάθε φορά που πατάτε τα φρένα. Η ομαλή επιτάχυνση απαιτεί ανάρτηση για να αποτρέψει το αυτοκίνητο να καμπουριάζει πίσω όταν ανοίγει το γκάζι. Η μετατόπιση βάρους δίνει στους μισούς τροχούς το μεγαλύτερο μέρος της πρόσφυσης, σπαταλώντας δύναμη και προκαλώντας ασυνεπή χαρακτηριστικά χειρισμού.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το πολύ ρολό αμαξώματος στις γωνίες είναι κακό για το χειρισμό. Η κύλιση του αμαξώματος είναι επίσης κακή γιατί κατά τη στροφή, η πρόσφυση μετατοπίζεται στη μία πλευρά του αυτοκινήτου περισσότερο από την άλλη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα εσωτερικά ελαστικά να χάνουν πρόσφυση και πιθανώς να ξεκολλούν από το οδόστρωμα. Η ανάρτηση που παρέχει καλή πρόσφυση θα το αποτρέψει ως επί το πλείστον.

Μερικά ζητήματα πρόσφυσης που μπορούν να συσχετιστούν με μια λιγότερο από ιδανική διάταξη συστήματος ανάρτησης περιλαμβάνουν:

• Σύστημα διεύθυνσης κρούσης: Όταν χτυπήσει ένα χτύπημα, το αυτοκίνητο στρίβει αριστερά ή δεξιά, αλλά ο οδηγός δεν στρίβει το τιμόνι. Η κακή ευθυγράμμιση της ανάρτησης μπορεί να προκαλέσει την κλίση των τροχών σε τέτοια γωνία ώστε να παρουσιαστεί αυτό το πρόβλημα.

• Υπερστροφή: Όταν το πίσω μέρος του αυτοκινήτου χάνει πρόσφυση και χαλάει σε μια καμπύλη. Εάν το αμάξωμα κυλά υπερβολικά στις στροφές, η μετατόπιση βάρους μπορεί να προκαλέσει απώλεια πρόσφυσης στους πίσω τροχούς. Αυτό το πρόβλημα μπορεί επίσης να προκληθεί από το γεγονός ότι οι πίσω τροχοί βρίσκονται σε γωνία που δεν επιτρέπει στο ελαστικό να κολλήσει αρκετά στο δρόμο όταν στρίβετε.

• υποστροφή: Όταν οι μπροστινοί τροχοί χάνουν πρόσφυση σε μια γωνία, με αποτέλεσμα το αυτοκίνητο να παρασύρεται προς το εξωτερικό της γωνίας. Παρόμοια με την υπερστροφή, η υπερβολική κύλιση του αμαξώματος ή οι τροχοί με λάθος γωνία κλίσης μπορεί να προκαλέσουν κακή πρόσφυση στους μπροστινούς τροχούς στις στροφές. Η υποστροφή είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη επειδή τα οχήματα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς κατευθύνουν και μεταδίδουν την ισχύ στους μπροστινούς τροχούς. όσο λιγότερο κράτημα στους μπροστινούς τροχούς, τόσο μικρότερος είναι ο χειρισμός του αυτοκινήτου.

• Τόσο η υπερστροφή όσο και η υποστροφή επιδεινώνονται από τις ολισθηρές συνθήκες του δρόμου.

Συντήρηση Ανάρτησης

Δεδομένου ότι το κύριο καθήκον του συστήματος ανάρτησης είναι η απορρόφηση των κραδασμών για την προστασία του αυτοκινήτου και των επιβατών του, τα εξαρτήματα είναι κατασκευασμένα ώστε να είναι αρκετά ανθεκτικά. Υπάρχουν πολλά άλλα εξαρτήματα στα σύγχρονα αυτοκίνητα που είναι εξίσου περίπλοκα με τα εξαρτήματα της ανάρτησης.

Ωστόσο, με τόση κίνηση και δύναμη που δημιουργείται στην ανάρτηση, τα εξαρτήματα αναπόφευκτα θα φθαρούν ή θα καταστραφούν. Οι έντονες λακκούβες μπορεί να προκαλέσουν την πτώση του οχήματος τόσο δυνατά, ώστε οι αντηρίδες που συγκρατούν τα ελατήρια στη θέση τους να λυγίσουν ή να σπάσουν.

Οι ήχοι που τρίζουν συνήθως συνοδεύουν την αστοχία των δακτυλίων και άλλων συνδέσεων. Εάν μια γωνία του αυτοκινήτου γίνεται πολύ αναπηδώντας όταν περνάει πάνω από προσκρούσεις, ελέγξτε αμέσως τα αμορτισέρ ή τα γόνατα. Τα προβλήματα ανάρτησης θα πρέπει να αντιμετωπιστούν άμεσα, επομένως εάν αλλάξει ο χειρισμός ή η απόσβεση του αυτοκινήτου, θα πρέπει να ελεγχθεί το συντομότερο δυνατό.