Άξονες επιβατικών αυτοκινήτων

Ο άξονας είναι το τμήμα του οχήματος μέσω του οποίου δύο απέναντι τροχοί (δεξιός και αριστερός) συνδέονται/αναρτώνται στη δομή στήριξης του οχήματος.

Η ιστορία του άξονα ανάγεται στις μέρες των αμαξών με άλογα, από τις οποίες δανείστηκαν οι άξονες των πρώτων αυτοκινήτων. Αυτοί οι άξονες ήταν πολύ απλοί στο σχεδιασμό, στην πραγματικότητα, οι τροχοί συνδέονταν με έναν άξονα που ήταν προσαρτημένος περιστρεφόμενα στο πλαίσιο χωρίς καμία ανάρτηση.

Καθώς οι απαιτήσεις για τα αυτοκίνητα αυξάνονταν, αυξάνονταν και οι άξονες. Από απλούς άκαμπτους άξονες έως ελατήρια φύλλων έως σύγχρονα ελατήρια πολλαπλών στοιχείων ή φυσητήρες αέρα.

Οι άξονες των σύγχρονων αυτοκινήτων είναι ένα σχετικά πολύπλοκο δομικό σύστημα, το καθήκον του οποίου είναι να παρέχει την καλύτερη οδηγική απόδοση και οδηγική άνεση. Δεδομένου ότι η σχεδίασή τους είναι το μόνο πράγμα που συνδέει το αυτοκίνητο με το δρόμο, έχουν επίσης μεγάλο αντίκτυπο στην ενεργητική ασφάλεια του οχήματος.

Ο άξονας συνδέει τους τροχούς με το πλαίσιο του πλαισίου ή το ίδιο το αμάξωμα του οχήματος. Μεταφέρει το βάρος του αυτοκινήτου στους τροχούς και επίσης μεταφέρει τις δυνάμεις της κίνησης, του φρεναρίσματος και της αδράνειας. Παρέχει ακριβή και αρκετά ισχυρή καθοδήγηση των προσαρτημένων τροχών.

Ο άξονας είναι το αναπόσπαστο μέρος του αυτοκινήτου, οπότε οι σχεδιαστές προσπαθούν να αξιοποιήσουν στο έπακρο την παραγωγή ελαφρών κραμάτων. Οι διαχωρισμένοι άξονες αποτελούνται από ξεχωριστούς άξονες αξόνων.

Αξονική διαίρεση

Από το σχεδιασμό

• Άκαμπτοι άξονες.
• Περιστροφικοί άξονες.

Με λειτουργία

• Άξονας οδήγησης - ο άξονας του οχήματος, στον οποίο μεταδίδεται η ροπή του κινητήρα και οι τροχοί του οποίου κινούν το όχημα.
• Κινούμενος (κινούμενος) άξονας - ένας άξονας του οχήματος στον οποίο δεν μεταδίδεται η ροπή του κινητήρα και ο οποίος έχει μόνο λειτουργία φορέα ή διεύθυνσης.
• Ο κατευθυνόμενος άξονας είναι ένας άξονας που ελέγχει την κατεύθυνση του οχήματος.

Σύμφωνα με τη διάταξη

• Μπροστινός άξονας.
• Μεσαίο άξονα.
• Πίσω άξονας.

Με το σχεδιασμό των στηριγμάτων των τροχών

• Εξαρτημένη (σταθερή) τοποθέτηση – οι τροχοί συνδέονται εγκάρσια με μια δοκό (γέφυρα). Ένας τέτοιος άκαμπτος άξονας γίνεται κινηματικά αντιληπτός ως ένα μόνο σώμα και οι τροχοί αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
• Nανεξάρτητη ευθυγράμμιση τροχών - κάθε τροχός αναρτάται χωριστά, οι τροχοί δεν επηρεάζουν άμεσα ο ένας τον άλλον κατά το ελατήριο.

Λειτουργία στερέωσης τροχού

• Αφήστε τον τροχό να κινηθεί κάθετα σε σχέση με το πλαίσιο ή το σώμα.
• Μεταφέρετε δυνάμεις μεταξύ του τροχού και του πλαισίου (αμάξωμα).
• Σε κάθε περίπτωση, βεβαιωθείτε ότι όλοι οι τροχοί βρίσκονται σε συνεχή επαφή με το δρόμο.
• Εξαλείψτε τις ανεπιθύμητες κινήσεις των τροχών (πλάγια κύλιση, κύλιση).
• Ενεργοποίηση ελέγχου.
• Ενεργοποιήστε το φρενάρισμα + κατάσχεση της δύναμης πέδησης.
• Ενεργοποιήστε τη μετάδοση ροπής στους κινητήριους τροχούς.
• Παρέχετε μια άνετη βόλτα.

Απαιτήσεις σχεδιασμού αξόνων

Διαφορετικές και συχνά αντικρουόμενες απαιτήσεις επιβάλλονται στους άξονες των οχημάτων. Οι αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν διαφορετικές προσεγγίσεις σε αυτές τις απαιτήσεις και συνήθως επιλέγουν μια συμβιβαστική λύση.

Για παράδειγμα. στην περίπτωση των αυτοκινήτων χαμηλότερης κατηγορίας, η έμφαση δίνεται σε έναν φθηνό και απλό σχεδιασμό αξόνων, ενώ στην περίπτωση αυτοκινήτων υψηλότερης κατηγορίας, η άνεση οδήγησης και ο έλεγχος των τροχών είναι υψίστης σημασίας.

Σε γενικές γραμμές, οι άξονες θα πρέπει να περιορίζουν τη μετάδοση κραδασμών στην καμπίνα του οχήματος όσο το δυνατόν περισσότερο, να παρέχουν την πιο ακριβή οδήγηση και επαφή τροχού-δρόμου, το κόστος παραγωγής και λειτουργίας είναι σημαντικό και ο άξονας δεν πρέπει να περιορίζει άσκοπα τον χώρο αποσκευών. χώρο για το πλήρωμα ή τον κινητήρα του οχήματος.

• Ακαμψία και κινηματική ακρίβεια.
• Ελάχιστη αλλαγή γεωμετρίας κατά την ανάρτηση.
• Ελάχιστη φθορά ελαστικών.
• Μακροζωία.
• Ελάχιστες διαστάσεις και βάρος.
• Αντοχή σε επιθετικά περιβάλλοντα.
• Χαμηλό κόστος λειτουργίας και παραγωγής.

Εξαρτήματα άξονα

• Λάστιχο.
• Δίσκος kolesa.
• Ρουλεμάν πλήμνης.
• Ανάρτηση τροχού.
• Αναστολή αποθήκευσης.
• Αγωνία.
• Απόσβεση.
• Σταθεροποίηση.

Εξαρτημένη ανάρτηση τροχών

Άκαμπτος άξονας

Δομικά, είναι μια πολύ απλή (χωρίς καρφίτσες και μεντεσέδες) και φθηνή γέφυρα. Ο τύπος ανήκει στη λεγόμενη εξαρτημένη ανάρτηση. Και οι δύο τροχοί είναι άκαμπτα συνδεδεμένοι μεταξύ τους, το ελαστικό είναι σε επαφή με το δρόμο σε όλο το πλάτος του πέλματος και η ανάρτηση δεν αλλάζει το μεταξόνιο ή τη σχετική θέση. Έτσι, η σχετική θέση των τροχών του άξονα είναι σταθερή σε κάθε οδική κατάσταση. Ωστόσο, σε περίπτωση ανάρτησης μονής κατεύθυνσης, η εκτροπή και των δύο τροχών προς το δρόμο αλλάζει.

Ο άκαμπτος άξονας κινείται από ελατήρια φύλλων ή ελατήρια πηνίου. Τα ελατήρια είναι προσαρτημένα απευθείας στο αμάξωμα ή στο πλαίσιο του οχήματος και, εκτός από την ανάρτηση, παρέχουν επίσης έλεγχο διεύθυνσης. Στην περίπτωση των ελικοειδών ελατηρίων, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε επιπλέον εγκάρσιους και διαμήκεις οδηγούς, καθώς δεν μεταδίδουν πρακτικά καμία πλευρική (διαμήκη) δύναμη, σε αντίθεση με τα ελατήρια φύλλων.

Λόγω της υψηλής ακαμψίας ολόκληρου του άξονα, εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε πραγματικά SUV καθώς και σε επαγγελματικά οχήματα (αναλώσιμα, pickup). Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι η επαφή του ελαστικού με το δρόμο σε όλο το πλάτος του πέλματος και η σταθερή τροχιά.

Τα μειονεκτήματα ενός άκαμπτου άξονα περιλαμβάνουν μια μεγάλη μη αναρτημένη μάζα, η οποία περιλαμβάνει το βάρος του άξονα του άξονα, τη μετάδοση (στην περίπτωση ενός κινούμενου άξονα), τους τροχούς, τα φρένα και, εν μέρει, το βάρος του άξονα σύνδεσης, οδηγό μοχλοί, ελατήρια. και στοιχεία απόσβεσης. Το αποτέλεσμα είναι μειωμένη άνεση σε ανώμαλες επιφάνειες και μειωμένη απόδοση οδήγησης όταν οδηγείτε γρηγορότερα. Ο οδηγός τροχού είναι επίσης λιγότερο ακριβής από ότι με ανεξάρτητη ανάρτηση.

Ένα άλλο μειονέκτημα είναι η υψηλή απαίτηση χώρου για την κίνηση του άξονα (ανάρτηση), η οποία έχει ως αποτέλεσμα ψηλότερη δομή καθώς και υψηλότερο κέντρο βάρους του οχήματος. Στην περίπτωση των κινητήριων αξόνων, οι κραδασμοί μεταδίδονται στα περιστρεφόμενα μέρη που αποτελούν μέρος του άξονα.

Ο άκαμπτος άξονας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κίνηση στους εμπρός τροχούς, καθώς και ως άξονας κίνησης ή και ως άξονας οδήγησης πίσω και κίνησης.

Άκαμπτος σχεδιασμός άξονα

Απλός άξονας γέφυρας αναρτημένος από ελατήρια φύλλων

• Απλή κατασκευή.
• Το ελατήριο δέχεται διαμήκεις και πλευρικές τάσεις (για μεγάλα ελατήρια).
• Μεγάλη εσωτερική απόσβεση (τριβή).
• Απλή εγκατάσταση.
• Υψηλή ανυψωτική ικανότητα.
• Μεγάλο βάρος και μήκος του ελατηρίου.
• Χαμηλό κόστος λειτουργίας.
• Σύνθετα φορτία κατά τους παροδικούς τρόπους λειτουργίας του οχήματος.
• Κατά την ανάρτηση, ο άξονας του άξονα στρέφεται.
• Για μια άνετη οδήγηση, απαιτείται χαμηλός ρυθμός ελατηρίου - χρειάζεστε μακριά φυλλώδη ελατήρια + πλευρική ευκαμψία και πλευρική σταθεροποίηση.
• Για την ανακούφιση των εφελκυστικών τάσεων κατά το φρενάρισμα και την επιτάχυνση, το ελατήριο μπορεί να συμπληρωθεί με διαμήκεις ράβδους.
• Τα ελατήρια των φύλλων συμπληρώνονται με αμορτισέρ.
• Για προοδευτικά χαρακτηριστικά του ελατηρίου, συμπληρώνεται με πρόσθετες λεπίδες (βήμα αλλαγής ακαμψίας σε υψηλό φορτίο) - φορεία.
• Αυτός ο τύπος άξονα χρησιμοποιείται σπάνια για την ανάρτηση επιβατικών αυτοκινήτων και ελαφρών επαγγελματικών οχημάτων.

Πανάρα Μπάρμπελ 

Για τη βελτίωση της οδηγικής απόδοσης και της σταθερότητας του αυτοκινήτου, είναι απαραίτητο ο άκαμπτος άξονας να ονομάζεται προσανατολισμένος τόσο στην εγκάρσια όσο και στη διαμήκη κατεύθυνση.

Σήμερα, τα συνηθέστερα χρησιμοποιούμενα ελατήρια αντικαθιστούν τα προηγούμενα χρησιμοποιημένα ελατήρια, των οποίων η σημαντική λειτουργία, εκτός από το ελατήριο, ήταν και η κατεύθυνση του άξονα. Ωστόσο, τα ελατήρια πηνίου δεν έχουν αυτή τη λειτουργία (δεν μεταδίδουν σχεδόν καμία κατευθυντική δύναμη).

Στην εγκάρσια κατεύθυνση, η ράβδος Panhard ή η γραμμή Watt χρησιμοποιείται για να κατευθύνει τον άξονα.

Στην περίπτωση ράβδου Panhard, είναι το ψαλίδι που συνδέει τον άξονα του άξονα με το πλαίσιο ή το σώμα του οχήματος. Το μειονέκτημα αυτού του σχεδιασμού είναι η πλευρική μετατόπιση του άξονα σε σχέση με το όχημα κατά την ανάρτηση, γεγονός που οδηγεί σε επιδείνωση της άνεσης οδήγησης. Αυτό το μειονέκτημα μπορεί να εξαλειφθεί σε μεγάλο βαθμό με τον μακρύτερο δυνατό σχεδιασμό και, αν είναι δυνατόν, την οριζόντια τοποθέτηση της ράβδου Panhard.

                                                   

Γραμμή Watt

Η γραμμή watt είναι ο μηχανισμός που χρησιμοποιείται για τη διέλευση του πίσω άκαμπτου άξονα. Πήρε το όνομά του από τον εφευρέτη του James Watt.

Οι άνω και κάτω βραχίονες πρέπει να έχουν το ίδιο μήκος και ο άξονας του άξονα κινείται κάθετα στο δρόμο. Όταν οδηγείτε έναν άκαμπτο άξονα, το κέντρο του στοιχείου μεντεσέ του οδηγού είναι τοποθετημένο στον άξονα του άξονα και συνδέεται με μοχλούς στο σώμα ή στο πλαίσιο του οχήματος.

Αυτή η σύνδεση παρέχει μια άκαμπτη πλευρική κατεύθυνση του άξονα, ενώ εξαλείφει την πλευρική κίνηση που συμβαίνει στην περίπτωση της ανάρτησης όταν χρησιμοποιείτε μια ράβδο Panhard.

Οδηγός διαμήκους άξονα

Η γραμμή του Watt και η ώθηση Panhard σταθεροποιούν τον άξονα μόνο πλευρικά και απαιτείται πρόσθετη καθοδήγηση για τη μεταφορά διαμήκων δυνάμεων. Για αυτό, χρησιμοποιούνται απλοί πίσω βραχίονες. Στην πράξη, οι ακόλουθες λύσεις χρησιμοποιούνται συχνότερα:

• Ένα ζεύγος συρόμενων βραχιόνων είναι ο απλούστερος τύπος, αντικαθιστώντας ουσιαστικά τον ελασματοειδή οδηγό χειλιών.
• Τέσσερις συρόμενοι βραχίονες - σε αντίθεση με ένα ζευγάρι βραχίονες, σε αυτό το σχέδιο, ο παραλληλισμός του άξονα διατηρείται κατά την ανάρτηση. Ωστόσο, το μειονέκτημα είναι ελαφρώς μεγαλύτερο βάρος και πιο περίπλοκος σχεδιασμός.
• Η τρίτη επιλογή είναι η οδήγηση του άξονα με δύο διαμήκεις και δύο κεκλιμένους μοχλούς. Σε αυτή την περίπτωση, το άλλο ζεύγος ανακλινόμενων βραχιόνων επιτρέπει επίσης την απορρόφηση πλευρικών δυνάμεων, εξαλείφοντας έτσι την ανάγκη για πρόσθετη πλευρική καθοδήγηση μέσω της ράβδου Panhard ή της ευθείας γραμμής Watt.

Άκαμπτος άξονας με 1 εγκάρσιο και 4 βραχίονες πίσω

• 4 πίσω βραχίονες οδηγούν τον άξονα κατά μήκος.
• Το ψαλίδι (ράβδος Panhard) σταθεροποιεί τον άξονα πλευρικά.
• Το σύστημα έχει σχεδιαστεί κινηματικά για τη χρήση αρμών σφαιρών και ελαστικών ρουλεμάν.
• Όταν οι άνω σύνδεσμοι τοποθετούνται πίσω από τον άξονα, οι σύνδεσμοι υπόκεινται σε τάση εφελκυσμού κατά το φρενάρισμα.

Άκαμπτος άξονας De-Dion

Αυτός ο άξονας χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον κόμη De Dion το 1896 και έκτοτε χρησιμοποιείται ως πίσω άξονας σε επιβατικά και σπορ αυτοκίνητα.

Αυτός ο άξονας αναλαμβάνει ορισμένες από τις ιδιότητες ενός άκαμπτου άξονα, ιδιαίτερα ακαμψία και ασφαλή σύνδεση των τροχών του άξονα. Οι τροχοί συνδέονται με μια άκαμπτη γέφυρα που καθοδηγείται από μια ευθεία γραμμή Watt ή μια ράβδο Panhard που απορροφά πλευρικές δυνάμεις. Ο διαμήκης οδηγός άξονα στερεώνεται με ένα ζεύγος μοχλών κλίσης. Σε αντίθεση με έναν άκαμπτο άξονα, το κιβώτιο ταχυτήτων τοποθετείται στο σώμα ή στο πλαίσιο του οχήματος και η ροπή μεταδίδεται στους τροχούς χρησιμοποιώντας άξονες PTO μεταβλητού μήκους.

Χάρη σε αυτόν τον σχεδιασμό, το μη αναρτώμενο βάρος μειώνεται σημαντικά. Με αυτόν τον τύπο άξονα, τα δισκόφρενα μπορούν να τοποθετηθούν απευθείας στο κιβώτιο ταχυτήτων, μειώνοντας περαιτέρω το μη αναρτημένο βάρος. Επί του παρόντος, αυτός ο τύπος φαρμάκου δεν χρησιμοποιείται πλέον, η ευκαιρία να το δείτε, για παράδειγμα, στην Alfa Romeo 75.

• Μειώνει το μέγεθος των μη εκραγόμενων μαζών του άκαμπτου άξονα οδήγησης.
• Το κιβώτιο ταχυτήτων + διαφορικό (φρένα) είναι τοποθετημένα στο σώμα.
• Μόνο μια μικρή βελτίωση στην άνεση οδήγησης σε σύγκριση με έναν άκαμπτο άξονα.
• Η λύση είναι ακριβότερη από άλλες μεθόδους.
• Η πλευρική και διαμήκης σταθεροποίηση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα watt-drive (ράβδο Panhard), έναν σταθεροποιητή (πλευρική σταθεροποίηση) και πίσω βραχίονες (διαμήκη σταθεροποίηση).
• Απαιτούνται άξονες PTO αξονικής μετατόπισης.

Ανεξάρτητη ανάρτηση τροχών

• Αυξημένη άνεση και οδηγική απόδοση.
• Λιγότερο μη αναρτημένο βάρος (η μετάδοση και το διαφορικό δεν αποτελούν μέρος του άξονα).
• Υπάρχει αρκετός χώρος μεταξύ του χώρου για την αποθήκευση του κινητήρα ή άλλων δομικών στοιχείων του οχήματος.
• Κατά κανόνα, πιο περίπλοκη κατασκευή, ακριβότερη παραγωγή.
• Λιγότερη αξιοπιστία και γρηγορότερη φθορά.
• Δεν είναι κατάλληλο για ανώμαλο έδαφος.

Τραπεζοειδής άξονας

Ο τραπεζοειδής άξονας σχηματίζεται από άνω και κάτω εγκάρσια ψαλίδια, τα οποία σχηματίζουν τραπεζοειδή όταν προβάλλονται σε κατακόρυφο επίπεδο. Οι βραχίονες είναι προσαρτημένοι είτε στον άξονα, είτε στο πλαίσιο του οχήματος, είτε, σε ορισμένες περιπτώσεις, στο κιβώτιο ταχυτήτων.

Ο κάτω βραχίονας έχει συνήθως ισχυρότερη δομή λόγω της μετάδοσης κάθετων και υψηλότερο ποσοστό διαμήκων / πλευρικών δυνάμεων. Ο άνω βραχίονας είναι επίσης μικρότερος για χωρικούς λόγους, όπως ο μπροστινός άξονας και η θέση του κιβωτίου ταχυτήτων.

Οι μοχλοί στεγάζονται σε ελαστικούς δακτυλίους, τα ελατήρια είναι συνήθως προσαρτημένα στον κάτω βραχίονα. Κατά τη διάρκεια της ανάρτησης, η εκτροπή του τροχού, η μύτη και το μεταξόνιο αλλάζουν, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά τα οδηγικά χαρακτηριστικά του οχήματος. Για την εξάλειψη αυτού του φαινομένου, ο βέλτιστος σχεδιασμός των ναών είναι σημαντικός, καθώς και η διόρθωση της γεωμετρίας. Επομένως, οι βραχίονες πρέπει να τοποθετούνται όσο το δυνατόν πιο παράλληλα, έτσι ώστε το σημείο ανατροπής του τροχού να βρίσκεται σε μεγαλύτερη απόσταση από τον τροχό.

Αυτή η λύση μειώνει την εκτροπή του τροχού και την αντικατάσταση του τροχού κατά την ανάρτηση. Ωστόσο, το μειονέκτημα είναι ότι το κέντρο της κλίσης του άξονα μετατοπίζεται στο επίπεδο του δρόμου, γεγονός που επηρεάζει αρνητικά τη θέση του άξονα κλίσης του οχήματος. Στην πράξη, οι μοχλοί έχουν διαφορετικά μήκη, γεγονός που αλλάζει τη γωνία που σχηματίζουν όταν ο τροχός αναπηδά. Αλλάζει επίσης τη θέση του τρέχοντος σημείου κλίσης του τροχού και τη θέση του κέντρου κλίσης του άξονα.

Ο τραπεζοειδής άξονας της σωστής σχεδίασης και γεωμετρίας εξασφαλίζει πολύ καλή καθοδήγηση των τροχών και συνεπώς πολύ καλά χαρακτηριστικά οδήγησης του οχήματος. Ωστόσο, τα μειονεκτήματα είναι η σχετικά περίπλοκη δομή και το υψηλότερο κόστος κατασκευής. Για το λόγο αυτό, αυτή τη στιγμή χρησιμοποιείται συνήθως σε πιο ακριβά αυτοκίνητα (μεσαίας έως υψηλής κατηγορίας ή σπορ αυτοκίνητα).

Ο τραπεζοειδής άξονας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μπροστινός άξονας κίνησης και κίνησης ή ως άξονας κίνησης και κίνησης πίσω.

Διόρθωση Macpherson

Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος άξονα με ανεξάρτητη ανάρτηση είναι ο MacPherson (συνηθέστερα McPherson), που πήρε το όνομά του από τον σχεδιαστή Earl Steele MacPherson.

Ο άξονας McPherson προέρχεται από έναν τραπεζοειδή άξονα στον οποίο ο άνω βραχίονας αντικαθίσταται από μια συρόμενη ράγα. Έτσι, η κορυφή είναι πολύ πιο συμπαγής, πράγμα που σημαίνει περισσότερο χώρο για το σύστημα κίνησης ή. όγκος πορτμπαγκάζ (πίσω άξονας). Ο κάτω βραχίονας έχει γενικά τριγωνικό σχήμα και, όπως και με τον τραπεζοειδή άξονα, μεταφέρει ένα μεγάλο ποσοστό πλευρικών και διαμήκων δυνάμεων.

Στην περίπτωση του πίσω άξονα, μερικές φορές χρησιμοποιείται ένα απλούστερο ψαλίδι το οποίο μεταδίδει μόνο πλευρικές δυνάμεις και συμπληρώνεται από έναν πίσω σύνδεσμο, αντίστοιχα. μοχλός σταθεροποίησης στρέψης για μετάδοση διαμήκων δυνάμεων. Οι κατακόρυφες δυνάμεις δημιουργούνται από τον αποσβεστήρα, ο οποίος, ωστόσο, πρέπει επίσης να είναι η δύναμη διάτμησης της πιο στιβαρής δομής λόγω του φορτίου.

Στον μπροστινό άξονα διεύθυνσης, το άνω ρουλεμάν αποσβεστήρα (ράβδος εμβόλου) πρέπει να περιστρέφεται. Για να αποφευχθεί η συστροφή του ελατηρίου πηνίου κατά την περιστροφή, το άνω άκρο του ελατηρίου στηρίζεται περιστρεφόμενα από ένα ρουλεμάν. Το ελατήριο είναι τοποθετημένο στο περίβλημα του αποσβεστήρα έτσι ώστε η ολισθαίνουσα ροή να μην φορτώνεται με κατακόρυφες δυνάμεις και να μην υπάρχει υπερβολική τριβή στο ρουλεμάν υπό κατακόρυφο φορτίο. Ωστόσο, η αυξημένη τριβή ρουλεμάν προκύπτει από τις ροπές των πλευρικών και διαμήκων δυνάμεων κατά την επιτάχυνση, το φρενάρισμα ή το τιμόνι. Αυτό το φαινόμενο εξαλείφεται με μια κατάλληλη σχεδιαστική λύση, για παράδειγμα με κεκλιμένη στήριξη ελατηρίου, ελαστικό στήριγμα για το άνω στήριγμα και πιο στιβαρή δομή.

Ένα άλλο ανεπιθύμητο φαινόμενο είναι η τάση για σημαντική αλλαγή στην εκτροπή του τροχού κατά την ανάρτηση, η οποία οδηγεί σε επιδείνωση των επιδόσεων οδήγησης και της άνεσης οδήγησης (κραδασμοί, μετάδοση κραδασμών στο τιμόνι κ.λπ.). Για το λόγο αυτό, γίνονται διάφορες βελτιώσεις και τροποποιήσεις για την εξάλειψη αυτού του φαινομένου.

Το πλεονέκτημα του άξονα McPherson είναι η απλή και φθηνή σχεδίαση με ελάχιστο αριθμό ανταλλακτικών. Εκτός από τα μικρά και φθηνά αυτοκίνητα, διάφορες τροποποιήσεις του McPherson χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα μεσαίας κατηγορίας, κυρίως λόγω βελτιωμένης σχεδίασης, αλλά και μείωσης του κόστους παραγωγής παντού.

Ο άξονας McPherson μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μπροστινός άξονας κίνησης και κίνησης ή ως άξονας κίνησης και κίνησης πίσω.

Στροφαλοφόρος άξων

• Ο άξονας του στροφάλου σχηματίζεται από βραχίονες με εγκάρσιο άξονα περιστροφής (κάθετους στο διαμήκες επίπεδο του οχήματος), οι οποίοι είναι τοποθετημένοι σε ελαστικά ρουλεμάν.
• Για να ελαχιστοποιηθούν οι δυνάμεις που ασκούνται στο στήριγμα του βραχίονα (ειδικότερα, μειώνοντας το κατακόρυφο φορτίο στο στήριγμα), τη μετάδοση κραδασμών και θορύβου στο σώμα, τα ελατήρια τοποθετούνται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο σημείο επαφής του ελαστικού με το έδαφος. ...
• Κατά τη διάρκεια της ανάρτησης, αλλάζει μόνο το μεταξόνιο του αυτοκινήτου, η εκτροπή των τροχών παραμένει αμετάβλητη.
• Χαμηλό κόστος κατασκευής και λειτουργίας.
• Καταλαμβάνει λίγο χώρο και το πάτωμα του πορτμπαγκάζ μπορεί να τοποθετηθεί χαμηλά - κατάλληλο για στέισον βάγκον και χάτσμπακ.
• Χρησιμοποιείται κυρίως για την οδήγηση πίσω άξονα και πολύ σπάνια ως άξονα κίνησης.
• Η αλλαγή στην εκτροπή δημιουργείται μόνο όταν το σώμα έχει κλίση.
• Οι στρεπτικές ράβδοι (PSA) χρησιμοποιούνται συχνά για εναιώρηση.
• Το μειονέκτημα είναι η σημαντική κλίση των καμπυλών.

Ο στροφαλοφόρος άξονας μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μπροστινός άξονας ή ως οπίσθιος άξονας.

Στροφαλοφόρος άξονας με συνδεδεμένους μοχλούς (στρεπτικά εύκαμπτος στροφαλοφόρος άξονας)

Σε αυτόν τον τύπο άξονα, κάθε τροχός είναι αναρτημένος από έναν πίσω βραχίονα. Οι πίσω βραχίονες συνδέονται με ένα προφίλ U, το οποίο λειτουργεί ως πλευρικός σταθεροποιητής και απορροφά πλευρικές δυνάμεις ταυτόχρονα.

Ένας στροφαλοφόρος άξονας με συνδεδεμένους βραχίονες είναι ένας ημι-άκαμπτος άξονας από κινηματικής άποψης, διότι αν το εγκάρσιο μέλος μετακινηθεί στον κεντρικό άξονα των τροχών (χωρίς βραχίονες πίσω), τότε μια τέτοια ανάρτηση θα αποκτήσει τις ιδιότητες ενός άκαμπτου άξονας.

Το κέντρο της κλίσης του άξονα είναι το ίδιο με τον κανονικό άξονα στροφάλου, αλλά το κέντρο της κλίσης του άξονα βρίσκεται πάνω από το επίπεδο του δρόμου. Ο άξονας συμπεριφέρεται διαφορετικά ακόμη και όταν οι τροχοί είναι αναρτημένοι. Με την ίδια ανάρτηση και των δύο τροχών αξόνων, αλλάζει μόνο το μεταξόνιο του οχήματος, αλλά στην περίπτωση της αντίθετης ανάρτησης ή ανάρτησης μόνο ενός τροχού αξόνων, η εκτροπή των τροχών αλλάζει επίσης σημαντικά.

Ο άξονας είναι προσαρτημένος στο σώμα με μεταλλικούς καουτσούκ δεσμούς. Αυτή η σύνδεση εξασφαλίζει καλό τιμόνι αξόνων όταν σχεδιάζεται σωστά.

• Οι ώμοι του στροφαλοφόρου άξονα συνδέονται με μια εύκαμπτα άκαμπτη και στρεπτικά μαλακή ράβδο (κυρίως σχήματος U), η οποία χρησιμεύει ως σταθεροποιητής.
• Αυτή είναι η μετάβαση μεταξύ του άκαμπτου και του διαμήκους στροφαλοφόρου άξονα.
• Σε περίπτωση επερχόμενης αναστολής, η απόκλιση αλλάζει.
• Χαμηλό κόστος κατασκευής και λειτουργίας.
• Καταλαμβάνει λίγο χώρο και το πάτωμα του πορτμπαγκάζ μπορεί να τοποθετηθεί χαμηλά - κατάλληλο για στέισον βάγκον και χάτσμπακ.
• Εύκολη συναρμολόγηση και αποσυναρμολόγηση.
• Ελαφρύ βάρος μη αναρτημένων εξαρτημάτων.
• Αξιοπρεπείς επιδόσεις οδήγησης.
• Κατά τη διάρκεια της ανάρτησης, μικρές αλλαγές στο δάχτυλο και στην πίστα.
• Αυτο-διεύθυνσης υποστροφή.
• Δεν επιτρέπει την περιστροφή των τροχών - χρησιμοποιήστε μόνο ως πίσω κινητήριο άξονα.
• Τάση υπερστροφής λόγω πλευρικών δυνάμεων.
• Υψηλό φορτίο διάτμησης στις συγκολλήσεις που συνδέουν τους βραχίονες και τη ράβδο στρέψης στο αντίθετο ελατήριο, το οποίο περιορίζει το μέγιστο αξονικό φορτίο.
• Λιγότερη σταθερότητα σε ανώμαλες επιφάνειες, ειδικά σε γρήγορες στροφές.

Ένας άξονας στροφάλου με συνδεδεμένους μοχλούς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως οπίσθιος άξονας.

Εκκρεμές (γωνιακός) άξονας

Ονομάζεται επίσης κεκλιμένος άξονας αντίστοιχα. πλάγια κουρτίνα. Ο άξονας είναι δομικά παρόμοιος με τον άξονα του στροφάλου, αλλά σε αντίθεση με έναν κεκλιμένο άξονα ταλάντωσης, ο οποίος οδηγεί σε αυτο-οδήγηση του άξονα κατά την ανάρτηση και την επίδραση της υποστροφής στο όχημα.

Οι τροχοί είναι στερεωμένοι στον άξονα χρησιμοποιώντας μοχλούς πιρουνιών και στηρίγματα από μέταλλο-καουτσούκ. Κατά τη διάρκεια της ανάρτησης, η εκτροπή της τροχιάς και του τροχού αλλάζει ελάχιστα. Δεδομένου ότι ο άξονας δεν επιτρέπει στους τροχούς να περιστρέφονται, χρησιμοποιείται μόνο ως οπίσθιος (κυρίως κινητήριος) άξονας. Σήμερα δεν χρησιμοποιείται πλέον, το βλέπαμε σε αυτοκίνητα BMW ή Opel.

Άξονας πολλαπλών συνδέσμων

Αυτός ο τύπος άξονα χρησιμοποιήθηκε στην πρώτη πρώην ναυαρχίδα της Nissan, το Maxima QX. Αργότερα, η μικρότερη Primera και η Almera έλαβαν τον ίδιο πίσω άξονα.

Η ανάρτηση πολλαπλών συνδέσμων έχει βελτιώσει σημαντικά τις ιδιότητες της εγκάρσια τοποθετημένης στρεπτικά εύκαμπτης δοκού στην οποία βασίζεται η δομή. Ως εκ τούτου, η Multilink χρησιμοποιεί μια ανεστραμμένη χαλύβδινη δοκό σχήματος U για τη σύνδεση των πίσω τροχών, η οποία είναι πολύ σκληρή κατά την κάμψη και, από την άλλη πλευρά, σχετικά εύκαμπτη κατά την περιστροφή. Η δέσμη στη διαμήκη κατεύθυνση συγκρατείται από ένα ζεύγος σχετικά ελαφριών μοχλών οδήγησης και στα εξωτερικά άκρα της συγκρατείται κάθετα από ελικοειδή ελατήρια με αμορτισέρ, αντίστοιχα. επίσης με έναν ειδικά διαμορφωμένο κάθετο μοχλό μπροστά.

Ωστόσο, αντί για μια εύκαμπτη δοκό Panhard, που συνήθως συνδέεται στο ένα άκρο με το κέλυφος του αμαξώματος και το άλλο στον άξονα του άξονα, ο άξονας χρησιμοποιεί ένα σύνθετο στοιχείο πολλαπλών συνδέσμων τύπου Scott-Russell που παρέχει καλύτερη πλευρική σταθερότητα και σύστημα διεύθυνσης του τροχού. στο δρόμο.

Μηχανισμός Scott-Russell περιλαμβάνει ψαλίδι και ράβδο ελέγχου. Όπως και η μπάρα Panhard, συνδέει επίσης το ψαλίδι και τη στρεπτικά εύκαμπτη δοκό με το σώμα. Διαθέτει εγκάρσια στερέωση, η οποία σας επιτρέπει να κάνετε τους πίσω βραχίονες όσο το δυνατόν λεπτότερο.

Σε αντίθεση με μια δέσμη Panhard, το ψαλίδι ενός οχήματος δεν περιστρέφεται σε ένα σταθερό σημείο σε μια στρεπτικά εύκαμπτη δοκό. Στερεώνεται με μια ειδική θήκη, η οποία είναι άκαμπτη κάθετα αλλά εύκαμπτη στο πλάι. Μια μικρότερη ράβδος ελέγχου συνδέει το ψαλίδι (περίπου στη μέση του μήκους του) και τη ράβδο στρέψης μέσα στο εξωτερικό περίβλημα. Όταν ο άξονας της δέσμης στρέψης ανυψώνεται και κατεβαίνει σε σχέση με το σώμα, ο μηχανισμός λειτουργεί σαν μια ράβδος Panhard.

Ωστόσο, δεδομένου ότι το ψαλίδι στο τέλος της δοκού στρέψης μπορεί να κινείται πλευρικά σε σχέση με τη δοκό, εμποδίζει ολόκληρο τον άξονα να κινείται πλευρικά και ταυτόχρονα έχει ανύψωση σαν μια απλή μπάρα Panhard.

Οι πίσω τροχοί κινούνται μόνο κάθετα σε σχέση με το αμάξωμα, χωρίς διαφορά μεταξύ στροφής προς τα δεξιά ή προς τα αριστερά. Αυτή η σύνδεση επιτρέπει επίσης πολύ μικρή κίνηση μεταξύ του κέντρου περιστροφής και του κέντρου βάρους όταν ο άξονας ανυψώνεται ή κατεβαίνει. Ακόμα και με μεγαλύτερη διαδρομή ανάρτησης, σχεδιασμένη για ορισμένα μοντέλα για βελτίωση της άνεσης. Αυτό εξασφαλίζει ότι ο τροχός θα υποστηρίζεται ακόμη και με σημαντική ανάρτηση ή απότομη στροφή σχεδόν κάθετα στο δρόμο, πράγμα που σημαίνει ότι διατηρείται η μέγιστη επαφή ελαστικού-δρόμου.

Ο άξονας Multilink μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κίνηση στους εμπρός τροχούς, καθώς και ως άξονας κίνησης ή πίσω άξονας κίνησης.

Άξονας πολλαπλών συνδέσμων - ανάρτηση πολλαπλών συνδέσμων

• Ορίζει βέλτιστα τις απαιτούμενες κινηματικές ιδιότητες του τροχού.
• Πιο ακριβής καθοδήγηση τροχών με ελάχιστες αλλαγές γεωμετρίας τροχού.
• Οδηγική άνεση και απόσβεση κραδασμών.
• Ρουλεμάν χαμηλής τριβής στη μονάδα απόσβεσης.
• Αλλάζοντας το σχέδιο του ενός χεριού χωρίς να χρειάζεται να αλλάξετε το άλλο χέρι.
• Ελαφρύς και συμπαγής – δομημένος χώρος.
• Έχει μικρότερες διαστάσεις και βάρος της ανάρτησης.
• Υψηλότερο κόστος παραγωγής.
• Μικρότερη διάρκεια ζωής (ειδικά ελαστικά ρουλεμάν - αθόρυβα μπλοκ των πιο φορτωμένων μοχλών)

Ο άξονας πολλαπλών τεμαχίων βασίζεται σε τραπεζοειδή άξονα, αλλά είναι πιο απαιτητικός ως προς την κατασκευή και αποτελείται από αρκετά μέρη. Αποτελείται από απλούς διαμήκεις ή τριγωνικούς βραχίονες. Τοποθετούνται είτε εγκάρσια είτε κατά μήκος, σε ορισμένες περιπτώσεις και λοξά (στο οριζόντιο και κάθετο επίπεδο).

Ένας πολύπλοκος σχεδιασμός - η ανεξαρτησία των μοχλών σας επιτρέπει να διαχωρίζετε πολύ καλά τις διαμήκεις, εγκάρσιες και κάθετες δυνάμεις που ασκούνται στον τροχό. Κάθε βραχίονας έχει ρυθμιστεί να μεταδίδει μόνο αξονικές δυνάμεις. Οι διαμήκεις δυνάμεις από το δρόμο λαμβάνονται από τους μοχλούς που οδηγούν και οδηγούν. Οι εγκάρσιες δυνάμεις γίνονται αντιληπτές από εγκάρσιους βραχίονες διαφορετικού μήκους.

Η λεπτή ρύθμιση της πλευρικής, διαμήκους και κάθετης ακαμψίας έχει επίσης θετική επίδραση στην απόδοση της οδήγησης και στην άνεση οδήγησης. Η ανάρτηση και συχνά το αμορτισέρ είναι συνήθως τοποθετημένα σε ένα στήριγμα, συχνά εγκάρσιο, βραχίονα. Έτσι, αυτός ο βραχίονας υπόκειται σε μεγαλύτερη πίεση από τους άλλους, πράγμα που σημαίνει ισχυρότερη δομή ή. διαφορετικά υλικά (π.χ. χάλυβας έναντι κράματος αλουμινίου).

Για την αύξηση της ακαμψίας της ανάρτησης πολλαπλών στοιχείων, χρησιμοποιείται το λεγόμενο υποπλαίσιο - άξονας. Ο άξονας είναι στερεωμένος στο σώμα με τη βοήθεια μεταλλικών-λαστιχένιων δακτυλίων - αθόρυβα μπλοκ. Ανάλογα με το φορτίο του ενός ή του άλλου τροχού (ελιγμός αποφυγής, στροφή), η γωνία των δακτύλων αλλάζει ελαφρώς.

Τα αμορτισέρ φορτίζονται ελάχιστα με πλευρική τάση (και επομένως αυξημένη τριβή), επομένως μπορούν να είναι σημαντικά μικρότερα και να τοποθετηθούν απευθείας στα σπειροειδή ελατήρια ομοαξονικά - στο κέντρο. Η ανάρτηση δεν κρέμεται σε κρίσιμες καταστάσεις, κάτι που έχει θετική επίδραση στην άνεση οδήγησης.

Λόγω του υψηλότερου κόστους κατασκευής, ο άξονας πολλαπλών τεμαχίων χρησιμοποιείται κυρίως σε οχήματα μεσαίας και υψηλής κατηγορίας, αντίστοιχα. αθλητές.

Σύμφωνα με τους κατασκευαστές αυτοκινήτων, ο σχεδιασμός του ίδιου του άξονα πολλαπλών συνδέσμων ποικίλλει σημαντικά. Γενικά, αυτή η ανάρτηση μπορεί να χωριστεί σε απλούστερες βάσεις (3 συνδέσμων) και πιο πολύπλοκες (5 ή περισσότερους μοχλούς).

• Στην περίπτωση εγκατάστασης τριών συνδέσμων, είναι δυνατή η διαμήκης και κατακόρυφη μετατόπιση του τροχού, συμπεριλαμβανομένης της περιστροφής γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα, τους λεγόμενους 3 βαθμούς ελευθερίας - χρήση με μπροστινό τιμόνι και πίσω άξονα.
• Με βάση τεσσάρων συνδέσμων, επιτρέπεται η κάθετη κίνηση του τροχού, συμπεριλαμβανομένης της περιστροφής γύρω από έναν κατακόρυφο άξονα, τους λεγόμενους 2 βαθμούς ελευθερίας - χρήση με μπροστινό τιμόνι και πίσω άξονα.
• Στην περίπτωση εγκατάστασης πέντε συνδέσμων, επιτρέπεται μόνο κάθετη κίνηση του τροχού, ο λεγόμενος 1 βαθμός ελευθερίας - καλύτερη οδήγηση τροχού, χρήση μόνο στον πίσω άξονα.