Ανάρτηση αυτοκινήτου. Συσκευή και σκοπός

Η ανάρτηση αυτοκινήτου συνδέει το ρουλεμάν του αυτοκινήτου με τους τροχούς. Στην πραγματικότητα, πρόκειται για ένα σύστημα ανάρτησης, το οποίο περιλαμβάνει μια σειρά από εξαρτήματα και συγκροτήματα. Η ουσία του είναι να δέχεται τον αντίκτυπο διαφόρων δυνάμεων που προκύπτουν κατά τη διαδικασία της κίνησης κατά μήκος του δρόμου και να κάνει τη σύνδεση μεταξύ αμαξώματος και τροχών ελαστική.

Οι αναρτήσεις - εμπρός και πίσω - μαζί με το πλαίσιο, τα δοκάρια του άξονα και τους τροχούς συνθέτουν το πλαίσιο του αυτοκινήτου.

Ορισμένα χαρακτηριστικά του οχήματος καθορίζονται άμεσα από τον τύπο και τον ειδικό σχεδιασμό της ανάρτησης. Μεταξύ των κύριων τέτοιων παραμέτρων είναι ο χειρισμός, η σταθερότητα, ακόμη και η ομαλότητα.

Η μη αναρτημένη μάζα είναι ένα σύνολο εξαρτημάτων που επηρεάζουν άμεσα το δρόμο με το βάρος τους. Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για τροχούς και εξαρτήματα ανάρτησης και μηχανισμούς πέδησης που συνδέονται άμεσα με αυτά.

Όλα τα άλλα εξαρτήματα και εξαρτήματα, των οποίων το βάρος μεταφέρεται στο δρόμο μέσω της ανάρτησης, αποτελούν την ελατηριωτή μάζα.

Η αναλογία ελατηρίου και μη αναρτημένης μάζας έχει πολύ ισχυρή επίδραση στην οδηγική απόδοση του αυτοκινήτου. Όσο μικρότερη είναι η μάζα των μη αναρτημένων εξαρτημάτων σε σχέση με τα ελατηριωτά, τόσο καλύτερος είναι ο χειρισμός και η ομαλότητα της διαδρομής. Σε κάποιο βαθμό, αυτό βελτιώνει επίσης τη δυναμική του αυτοκινήτου.

Η υπερβολική μάζα που δεν έχει αναρτηθεί μπορεί να προκαλέσει αυξημένη αδράνεια ανάρτησης. Σε αυτήν την περίπτωση, η οδήγηση σε κυματιστό δρόμο μπορεί να προκαλέσει ζημιά στον πίσω άξονα και να οδηγήσει σε σοβαρό ατύχημα.

Σχεδόν όλα τα εξαρτήματα της ανάρτησης σχετίζονται με το μη αναρτημένο βάρος του οχήματος. Είναι κατανοητή, λοιπόν, η επιθυμία των μηχανικών να μειώσουν το βάρος της ανάρτησης με τον ένα ή τον άλλο τρόπο. Για το σκοπό αυτό, οι σχεδιαστές προσπαθούν να μειώσουν τις διαστάσεις των εξαρτημάτων ή να χρησιμοποιήσουν ελαφρύτερα κράματα αντί για χάλυβα. Κάθε κιλό που κερδίζεται βελτιώνει σταδιακά τα χαρακτηριστικά λειτουργίας του αυτοκινήτου. Το ίδιο αποτέλεσμα μπορεί να επιτευχθεί αυξάνοντας την ελατηριωτή μάζα, αλλά για αυτό θα πρέπει να προσθέσετε ένα πολύ σημαντικό βάρος. Για επιβατικά αυτοκίνητα, η αναλογία είναι περίπου 15:1. Επιπλέον, η αύξηση της συνολικής μάζας επιδεινώνει τη δυναμική της επιτάχυνσης.

Όσον αφορά την άνεση

Ένα όχημα σε κίνηση δονείται συνεχώς. Σε αυτή την περίπτωση, διακρίνονται οι ταλαντώσεις σχετικά χαμηλής και υψηλής συχνότητας.

Από την άποψη της άνεσης, ο αριθμός των κραδασμών του σώματος ανά λεπτό πρέπει να κυμαίνεται από 60 έως 120.

Επιπλέον, λόγω της χρήσης ελαστικών και άλλων ελαστικών εξαρτημάτων, οι μη αναρτημένες μάζες υφίστανται κραδασμούς υψηλότερης συχνότητας - περίπου 600 ανά λεπτό. Ο σχεδιασμός της ανάρτησης θα πρέπει να περιορίζει στο ελάχιστο τέτοιους κραδασμούς ώστε να μην γίνονται αισθητοί στην καμπίνα.

Και φυσικά, τα χτυπήματα και τα χτυπήματα είναι αναπόφευκτα κατά την οδήγηση, η ένταση των οποίων εξαρτάται από την κατάσταση του οδοστρώματος. Η αποτελεσματική καταπολέμηση των κραδασμών από τα χτυπήματα στο δρόμο είναι ένα από τα σημαντικά καθήκοντα της ανάρτησης.

Από άποψη διαχειρισιμότητας

Το όχημα πρέπει να διατηρεί μια δεδομένη κατεύθυνση κίνησης και ταυτόχρονα να την αλλάζει εύκολα κατά τη βούληση του οδηγού. Μία από τις λειτουργίες της ανάρτησης είναι να παρέχει επαρκή σταθεροποίηση των τροχών, έτσι ώστε το αυτοκίνητο να συνεχίζει να κινείται σε ευθεία γραμμή, ανεξάρτητα από τυχαίες προσκρούσεις που εμφανίζονται λόγω ελαττωμάτων στην επιφάνεια του οδοστρώματος.

Με καλή σταθεροποίηση, οι τροχοί του τιμονιού επιστρέφουν σε ουδέτερη θέση με ελάχιστη ή καθόλου παρέμβαση του οδηγού και το αυτοκίνητο κινείται σε ευθεία γραμμή, ακόμα κι αν το τιμόνι δεν κρατιέται.

Το πώς κινούνται οι τροχοί σε σχέση με το δρόμο και το αμάξωμα καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την κινηματική της ανάρτησης.

Από πλευράς ασφάλειας

Η ανάρτηση πρέπει να παρέχει βέλτιστη πρόσφυση των ελαστικών στο οδόστρωμα, έτσι ώστε η επιφάνεια επαφής να παραμένει σταθερή κατά τη διάρκεια της κίνησης. Οι δυναμικές αλλαγές στις ρυθμίσεις (ευθυγράμμιση κ.λπ.), καθώς και η γεωμετρία της ανάρτησης, θα πρέπει να είναι ελάχιστες. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν οδηγείτε πάνω από προσκρούσεις στο δρόμο και στις στροφές. Ο σχεδιασμός πρέπει να περιλαμβάνει στοιχεία που μειώνουν την κύλιση και ελαχιστοποιούν την πιθανότητα ολίσθησης και ανατροπής του μηχανήματος, με άλλα λόγια, να παρέχουν επαρκή σταθερότητα.

Μια ανάρτηση αυτοκινήτου συνήθως αποτελείται από μηχανισμούς οδήγησης, ελαστικά εξαρτήματα, αποσβεστήρα κραδασμών, αντιστρεπτική ράβδο, καθώς και συνδετήρες, συσκευές ρύθμισης και ελέγχου.

Οδηγοί μηχανισμοί 

Πρώτα απ 'όλα, πρόκειται για διάφορους μοχλούς, για τους οποίους μπορείτε να μάθετε περισσότερα, καθώς και για όλα τα είδη πρόσφυσης, racks, extensions. Εξαρτάται από αυτούς πώς και μέσα σε ποια όρια είναι δυνατή η κίνηση των τροχών κατά μήκος διαφορετικών αξόνων και σε διαφορετικά επίπεδα. Επιπλέον, μεταδίδουν δυνάμεις έλξης και πέδησης, καθώς και πλευρικές επιρροές, για παράδειγμα, κατά τη διάρκεια μιας στροφής.

Ανάλογα με τον τύπο των μηχανισμών οδήγησης που χρησιμοποιούνται, όλες οι αναρτήσεις μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες - εξαρτώμενες και ανεξάρτητες.

Στο εξαρτημένο, και οι δύο τροχοί του ενός άξονα συνδέονται άκαμπτα μεταξύ τους μέσω μιας γέφυρας (διασταυρούμενη δοκός). Σε αυτή την περίπτωση, η μετατόπιση ενός από τους τροχούς, για παράδειγμα, όταν οδηγείτε μέσα από ένα λάκκο, θα προκαλέσει παρόμοια μετατόπιση του άλλου.



Σε μια ανεξάρτητη ανάρτηση, δεν υπάρχει τέτοια άκαμπτη σύνδεση, επομένως οι κατακόρυφες μετατοπίσεις ή οι κλίσεις ενός τροχού δεν έχουν πρακτικά καμία επίδραση στους άλλους.



Και οι δύο κατηγορίες έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους, τα οποία καθορίζουν το εύρος της εφαρμογής τους. Όσο για τα επιβατικά αυτοκίνητα, εδώ ένα σαφές πλεονέκτημα αποδείχθηκε ότι ήταν στην πλευρά των ανεξάρτητων αναρτήσεων. Αν και ο πίσω άξονας σε πολλές περιπτώσεις εξακολουθεί να εγκαθίσταται εξαρτώμενος, περιστασιακά μπορείτε επίσης να βρείτε ένα ημι-ανεξάρτητο σύστημα μοχλού στρέψης.

Στον μπροστινό άξονα, η εξαρτημένη ανάρτηση, λόγω της υψηλής αντοχής και της απλότητας σχεδιασμού, εξακολουθεί να είναι σημαντική για φορτηγά, λεωφορεία και ορισμένα SUV.

Η σύγκριση εξαρτημένων και ανεξάρτητων συστημάτων είναι αφιερωμένη.

Ο σχεδιασμός μπορεί να περιλαμβάνει διαφορετικό αριθμό μοχλών και μπορεί να βρίσκονται με διαφορετικούς τρόπους. Σύμφωνα με αυτά τα χαρακτηριστικά, μπορεί κανείς να διακρίνει αναρτήσεις ενός μοχλού, διπλού μοχλού και πολλαπλών συνδέσμων με διαμήκη, εγκάρσια ή λοξή διάταξη.

Ελαστικά στοιχεία 

Αυτά περιλαμβάνουν ελατήρια, ράβδους στρέψης, διάφορους τύπους ελατηρίων, καθώς και μεντεσέδες από καουτσούκ-μετάλλους (σιωπηλά μπλοκ), χάρη στους οποίους οι μοχλοί και τα ελατήρια είναι κινητά. Τα ελαστικά στοιχεία δέχονται κραδασμούς όταν προσκρούουν σε προσκρούσεις στο δρόμο και αμβλύνουν σημαντικά την επίδρασή τους στο αμάξωμα, τον κινητήρα εσωτερικής καύσης και άλλα εξαρτήματα και συστήματα του αυτοκινήτου. Και φυσικά, αυξάνουν το επίπεδο άνεσης για όσους βρίσκονται στην καμπίνα.

Τις περισσότερες φορές, στο σχεδιασμό μιας ανεξάρτητης ανάρτησης, χρησιμοποιούνται κυλινδρικά σπειροειδή ελατήρια, κατασκευασμένα από ειδικό χάλυβα ελατηρίου χρησιμοποιώντας ειδική τεχνολογία. Τέτοια ελαστικά στοιχεία είναι αξιόπιστα, δεν χρειάζονται συντήρηση και ταυτόχρονα σας επιτρέπουν να έχετε την καλύτερη ομαλότητα. Στα επιβατικά αυτοκίνητα, τα ελατήρια έχουν σχεδόν αντικαταστήσει πλήρως τα ελατήρια.



Το σχήμα δείχνει μια σχηματική διάταξη μιας ανάρτησης ελατηρίου με δύο ψαλίδια.

Στην ανάρτηση αέρα χρησιμοποιούνται ελατήρια αέρα ως ελαστικό στοιχείο. Με την αλλαγή της πίεσης αερίου στον κύλινδρο σε αυτήν την υλοποίηση, είναι δυνατό να ρυθμιστεί γρήγορα η ακαμψία του συστήματος, καθώς και η απόσταση από το έδαφος. Η αυτόματη προσαρμογή επιτυγχάνεται χάρη σε ένα σύστημα αισθητήρων και μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Ωστόσο, το κόστος μιας τέτοιας συσκευής είναι πολύ υψηλό και εγκαθίσταται μόνο σε ελίτ αυτοκίνητα. Επιπλέον, η προσαρμοζόμενη αερανάρτηση είναι πολύ δύσκολη και δαπανηρή στην επισκευή, και ταυτόχρονα αρκετά ευάλωτη σε κακούς δρόμους.



αποσβεστήρας κραδασμών 

Εκτελεί το ρόλο του. Έχει σχεδιαστεί για να μειώνει τους κραδασμούς που προκύπτουν από τη χρήση ελαστικών εξαρτημάτων, καθώς και τα ηχητικά φαινόμενα. Ελλείψει αμορτισέρ, οι κραδασμοί στο κατακόρυφο και οριζόντιο επίπεδο μειώνουν σημαντικά την ικανότητα ελέγχου και, σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί να οδηγήσουν σε έκτακτη ανάγκη. 

Πολύ συχνά, ο αποσβεστήρας συνδυάζεται με ελαστικά στοιχεία σε μία συσκευή - η οποία εκτελεί αμέσως ένα σύνολο λειτουργιών.

Αντικολλητική μπάρα 

Αυτό το εξάρτημα τοποθετείται τόσο στον μπροστινό όσο και στον πίσω άξονα. Έχει σχεδιαστεί για να μειώνει την πλευρική κύλιση στις στροφές και να μειώνει την πιθανότητα ανατροπής του μηχανήματος.



Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας της αντιστρεπτικής ράβδου.

Συνδετήρες 

Για τη σύνδεση εξαρτημάτων ανάρτησης με το πλαίσιο και μεταξύ τους, χρησιμοποιούνται τρεις τύποι στερέωσης - βιδωμένοι, με και μέσω ελαστικών εξαρτημάτων (μεντεσέδες από καουτσούκ-μετάλλους και δακτυλίους). Τα τελευταία, εκτός από την εκπλήρωση της κύριας αποστολής τους, συμβάλλουν επίσης στη μείωση των επιπέδων θορύβου απορροφώντας τους κραδασμούς σε ένα συγκεκριμένο φάσμα συχνοτήτων.

Τυπικά, ο σχεδιασμός προβλέπει επίσης περιοριστές για τη διαδρομή των μοχλών. Όταν το όχημα περάσει από ένα σημαντικό χτύπημα, ο λαστιχένιος προφυλακτήρας θα απορροφήσει την κρούση πριν το αμορτισέρ φτάσει στο ανώτερο ή κάτω όριο. Έτσι, αποτρέπεται η πρόωρη αστοχία του αμορτισέρ, της άνω στήριξης του και του κάτω αθόρυβου μπλοκ.

Το θέμα είναι πολύ ευρύ για να καλύψει όλες τις πτυχές του σε ένα άρθρο. Επιπλέον, οι μηχανικοί σχεδιασμού εργάζονται συνεχώς για τη βελτίωση των υπαρχουσών συσκευών και την ανάπτυξη νέων. Η πιο πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση είναι συστήματα με αυτόματη προσαρμογή σε συγκεκριμένες οδικές συνθήκες. Εκτός από τα ήδη αναφερθέντα ελατήρια αέρα, για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται ρυθμιζόμενες αντιστρεπτικές ράβδοι, οι οποίες μπορούν να αλλάξουν την ακαμψία τους σύμφωνα με ένα σήμα από την ECU.



Σε αρκετά αυτοκίνητα τοποθετούνται ρυθμιζόμενα αμορτισέρ που αλλάζουν την ακαμψία της ανάρτησης λόγω της λειτουργίας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας.

Σε μια υδροπνευματική ανάρτηση, ο ρόλος των ελαστικών εξαρτημάτων παίζεται από σφαίρες, ξεχωριστά απομονωμένα τμήματα των οποίων είναι γεμάτα με αέριο και υγρό. Στο σύστημα Hydractive, η υδροπνευματική σφαίρα είναι μέρος του γονάτου ανάρτησης.



Ωστόσο, όλες αυτές οι επιλογές είναι ακριβές, επομένως οι περισσότεροι οδηγοί πρέπει να είναι ικανοποιημένοι με τα καλύτερα συστήματα MacPherson και ελατηρίων με δύο ψαλίδια σήμερα.

Κανείς δεν είναι ασφαλής από προβλήματα στους δρόμους μας, επομένως δεν θα είναι περιττό να εξοικειωθείτε με τα σημάδια πιθανών. Και φροντίστε να διαβάσετε.