Hvad er afhængig og uafhængig affjedring af en bil?

Hvad er afhængig og uafhængig affjedring af en bil?

Affjedringen er et system, der forbinder køretøjets krop med hjulene. Den er designet til at dæmpe stød og rystelser på grund af ujævne veje og sikre maskinens stabilitet under forskellige forhold.

Hoveddelene af affjedringen er elastiske og dæmpende elementer (fjedre, fjedre, støddæmpere og gummidele), føringer (håndtag og bjælker, der forbinder krop og hjul), støtteelementer, stabilisatorer og forskellige forbindelsesdele.

Der er to hovedtyper af suspension - afhængig og uafhængig. Dette refererer til afhængigheden eller uafhængigheden af ​​hjulene på samme aksel under kørsel over ujævnt fortov.

afhængig suspension. Hjulene på en aksel er stift forbundet med hinanden, og bevægelsen af ​​den ene af dem fører til en ændring af den andens position. I det enkleste tilfælde består den af ​​en bro og to langsgående fjedre. En variant på styrehåndtag er også mulig.

Uafhængig suspension. Hjul på samme aksel er ikke forbundet med hinanden, og forskydningen af ​​den ene påvirker ikke den andens position.

Princippet om drift af afhængig suspension

Hvis du ser på det afhængige affjedringsskema, kan du se, at forbindelsen påvirker den lodrette bevægelse af hjulene og deres vinkelposition i forhold til vejplanet.

Når et af hjulene bevæger sig op, vil det andet gå ned, da de elastiske elementer og hele styreskovlen er placeret inde i køretøjets spor. Komprimering af fjederen eller fjederen på venstre side af bilen aflaster henholdsvis karrosseriet, højre fjeder er delvist rettet, afstanden mellem karrosseriet og vejen til højre øges. Det er ikke altid entydigt, da billedet vil blive forvrænget af de resulterende kropsruller, og meget afhænger af højden af ​​bilens massecenter og afstanden langs aksen fra fjederen eller håndtagene til hjulet. Sådanne effekter, som får køretøjet til at rulle og har tendens til at svaje, tages i betragtning ved beregning af affjedringen.

Da begge hjul er i parallelle planer, hvis vi forsømmer de kunstigt skabte camber-vinkler, vil hældningen af ​​et af dem, for eksempel til venstre, få det andet til at have en lignende vinkel i samme retning. Men i forhold til kroppen vil den øjeblikkelige camber-vinkel ændre sig på samme måde, men med det modsatte fortegn. Den skiftende camber ved hjulet forværrer altid trækkraften, og med denne ordning sker det straks med begge hjul på akslen. Derfor den utilfredsstillende drift af afhængige ophæng ved høje hastigheder med sidebelastninger i hjørner. Og ulemperne ved en sådan suspension er ikke begrænset til dette.

En fjeders rolle i ordets generelle betydning kan være direkte typiske fjederstrukturer lavet af forskellige materialer og med et forskelligt antal plader i sættet, herunder variabel stivhed (med fjedre), samt fjedre eller luftfjedre svarende til dem i layout.

Fjederophæng. Fjedre kan være placeret på langs eller på tværs, danne forskellige buer, fra en fjerdedel af en ellipse til en hel. Ophænget på to semi-elliptiske fjedre placeret langs kroppen er for længst blevet en klassiker. Andre designs blev brugt i første halvdel af forrige århundrede.

Bladfjederens egenskaber er sådan, at den har en normaliseret stivhed i det lodrette plan, og i alle andre kan dens deformation negligeres, så dette design indeholder ikke en separat ledevinge. Hele broen er fastgjort til rammen eller til kroppen udelukkende gennem fjedrene.

Dette vedhæng inkluderer:

• fjedre indeholdende en eller flere flade metalplader, nogle gange anvendes kompositmaterialer;
• klemmer, der fastgør fjederpladerne til sætningsstrukturerne;
• anti-knirkeskiver, som reducerer friktionen og forbedrer akustisk komfort, er placeret mellem pladerne;
• affjedringsfjedre, som er yderligere mindre fjedre, der træder i kraft, når en del af affjedringens vandring vælges og ændrer dens stivhed;
• stiger, der fastgør fjederen til broens bjælke;
• forreste og nedre monteringsbeslag med bøsninger eller lydløse blokke, som gør det muligt at kompensere for en ændring i fjederens længde under kompression, nogle gange kaldes de øreringe;
• pude-spånere, der beskytter pladerne mod irreversibel deformation med maksimal bøjning i slutningen af ​​arbejdsslaget.

Alle afhængige ophæng er udstyret med separat installerede støddæmpere, hvis type og placering ikke afhænger af typen af ​​det elastiske element.

Fjedrene er i stand til at overføre træk- og bremsekræfter fra akselbjælken til karosseriet med en lille deformation, forhindrer akslen i at dreje om sin egen akse og modstår sidekræfter i hjørner. Men på grund af inkonsistensen af ​​krav til stivhed i forskellige retninger, gør de det hele lige dårligt. Men dette er ikke vigtigt alle steder.

På tunge flerakslede køretøjer kan affjedring af balancetypen bruges, når et par fjedre tjener to tilstødende aksler, hvilende på deres ender, og er fastgjort på rammen i midten. Dette er en typisk lastbilaffjedring med sine egne fordele og ulemper.

Fjederafhængig affjedring. Det elastiske elements rolle udføres af cylindriske fjedre eller luftfjedre, så denne type kræver en separat ledevinge. Det kan være af forskellige designs, oftest bruges et system med fem jetstænger, to øvre, to nedre og en tværgående (Panhard-stang).

Der er andre løsninger, for eksempel fra to langsgående stænger med en tværgående, eller med udskiftning af Panhard-stangen med en Watt parallelogrammekanisme, som bedre stabiliserer broen i tværretningen. Under alle omstændigheder fungerer fjedrene kun i kompression, og alle momenterne fra broen overføres gennem jet-tryk med lydløse blokke i enderne.

Princippet om drift af uafhængig suspension

Uafhængige affjedringer er meget udbredt i de forstyrede hjul på personbiler, da deres brug væsentligt forbedrer layoutet af motorrummet eller bagagerummet og reducerer muligheden for selvsvingning af hjulene.

Som et elastisk element i en selvstændig ophængning bruges fjedre normalt, noget sjældnere - torsionsstænger og andre elementer. Dette udvider muligheden for at bruge pneumatiske elastiske elementer. Det elastiske element, med undtagelse af fjederen, har praktisk talt ingen indflydelse på styreindretningens funktion.

For uafhængige ophæng er der mange ordninger af styreanordninger, som er klassificeret i henhold til antallet af håndtag og placeringen af ​​svingplanet for håndtagene.  

I en selvstændig front koblingsophæng, hjulnavet er monteret med to vinkelkontakt koniske rullelejer på rattets tapp, som er forbundet med tandstangen med et drejetap. Et trykkugleleje er monteret mellem stiveren og styrestangen.

Stativet er drejeligt forbundet med gevindbøsninger til de øvre og nedre gaffelarme, som igen er forbundet med aksler, der er fastgjort til rammens tværstænger ved hjælp af gummibøsninger. Det elastiske element i ophænget er en fjeder, der hviler med sin øvre ende gennem en vibrationsisolerende pakning mod tværbjælkens udstansede hoved, og med sin nedre ende mod støtteskålen, boltet til de nedre arme. Hjulenes lodrette bevægelse begrænses af stoppet af gummibufferne i bjælken.

En dobbeltvirkende teleskopisk hydraulisk støddæmper er installeret inde i fjederen og forbundet med den øvre ende til den tværgående ramme gennem gummipuder, og med den nederste ende til de nederste håndtag.

For nylig er "svingende stearinlys"-ophænget blevet udbredt. McPherson. Den består af et håndtag og en teleskopstiver, på den ene side stift forbundet til styretøjet, og på den anden side - fastgjort i hælen. Hælen er et trykleje monteret i en bøjelig gummiblok monteret på kroppen.

Stativet har evnen til at vrikke på grund af gummiblokkens deformation og rotere rundt om en akse, der går gennem tryklejet, det ydre hængsel af håndtaget.

Fordelene ved denne affjedring omfatter et lille antal dele, mindre vægt og plads i motorrummet eller bagagerummet. Normalt er fjederstiveren kombineret med en støddæmper, og det elastiske element (fjeder, pneumatisk element) er monteret på stiveren. Ulemperne ved MacPherson affjedringen inkluderer øget slid på fjederbensstyreelementerne med store affjedringsvandringer, begrænsede muligheder for varierende kinematiske skemaer og et højere støjniveau (sammenlignet med en affjedring på to bærearme.

Enheden og betjeningen af ​​MacPherson suspensioner er beskrevet detaljeret nedenfor.

Den oscillerende fjederbensophæng har en smedet arm, hvortil stabilisatorarmen er forbundet via gummipuder. Den tværgående del af stabilisatoren er fastgjort til kroppens tværbjælke med gummipuder og stålbeslag. Stabilisatorens diagonale arm overfører således langsgående kræfter fra hjulet til kroppen og udgør derfor en del af den integrerede affjedringsstyrearm. Gummipuder giver dig mulighed for at kompensere for forvrængninger, der opstår, når en sådan sammensat arm svinger, og dæmper også de langsgående vibrationer, der overføres fra hjulet til kroppen.

Den teleskopiske stivers stang er fastgjort på den nederste bund af gummiblokken på den øvre hæl og roterer ikke sammen med stiveren og fjederen installeret på den. I dette tilfælde, med enhver drejning af de styrede hjul, roterer stativet også i forhold til stangen, hvilket fjerner den statiske friktion mellem stangen og cylinderen, hvilket forbedrer affjedringens reaktion på små vejuregelmæssigheder.

Fjederen er ikke installeret koaksialt med tandstangen, men hælder mod hjulet for at reducere de tværgående belastninger på stangen, dens føring og stempel, som opstår under indflydelse af lodret kraft på hjulet.

Et træk ved affjedringen af ​​styrede hjul er, at det skal gøre det muligt for hjulet at lave sving uanset afbøjningen af ​​det elastiske element. Dette sikres af den såkaldte pivotsamling.

Suspensioner kan være pivot- og pivotløse:

1. Med et pivotophæng er knoen fastgjort på en pivot, som er monteret med en vis hældning til lodret på ophængsstiveren. For at reducere friktionsmomentet i dette led, kan nåle-, radial- og trykkuglelejer bruges. De ydre ender af ophængsarmene er forbundet med stativet med cylindriske samlinger, normalt lavet i form af smurte glidelejer. Den største ulempe ved pivotophænget er det store antal hængsler. Når man svinger styreanordningens håndtag i det tværgående plan, er det umuligt at opnå "anti-dive-effekten" på grund af tilstedeværelsen af ​​midten af ​​suspensionens langsgående rulle, da håndtagenes svingakser skal være strengt parallel.
2. Besshkvornevy uafhængige ophængsbeslag, hvor cylindriske hængsler af et stativ udskiftes med sfæriske, er blevet meget mere udbredt. Designet af dette hængsel inkluderer en stift med et halvkugleformet hoved, det er udstyret med en keramisk-metal-støtteindsats, som fungerer på den sfæriske overflade af hængselkroppen. Fingeren hviler på en nylonbelagt specialgummiindsats monteret i en speciel holder. Hængselhuset er fastgjort til ophængsarmen. Når hjulet drejes, roterer stiften omkring sin akse i foringerne. Når ophænget afbøjes, svinger stiften sammen med indsatsen i forhold til midten af ​​kuglen - til dette er der et ovalt hul i kroppen. Dette hængsel er bærende, da de lodrette kræfter gennem det overføres fra hjulet til det elastiske element, fjederen, som hviler på den nederste ophængsarm. Bærearme er fastgjort til kroppen enten ved hjælp af cylindriske glidelejer, eller ved hjælp af gummi-metalhængsler, som virker på grund af forskydningsdeformationen af ​​gummibøsninger. Sidstnævnte kræver smøring og har en vibrationsisolerende egenskab.

Hvilken affjedring er bedst?

Før du besvarer dette spørgsmål, bør du overveje fordele og ulemper ved begge typer vedhæng.

Fordele sidde fastиmin affjedring - høj styrke og pålidelighed af designet, ensartet greb med vejbanen og øget stabilitet i sving, såvel som invariansen af ​​frigang, sporvidde og andre hjulpositionsindikatorer (meget nyttigt på terrængående).

Blandt ulemperne ved afhængig suspension:

• affjedringens stivhed kan forårsage ubehag under kørsel på en dårlig vej;
• reduceret køretøjskontrol;
• kompleksiteten af ​​justeringen;
• tunge dele øger den uaffjedrede masse betydeligt, hvilket negativt påvirker køreglansen og maskinens dynamiske egenskaber og øger også brændstofforbruget.

Uafhængig suspension og dens fordele:

• øget kørekomfort, da kollisionen af ​​et af hjulene med en ujævnhed på ingen måde påvirker det andet;
• mindre risiko for at vælte, når du slår et alvorligt hul;
• bedre håndtering, især ved høj hastighed;
• reduceret vægt giver forbedret dynamisk ydeevne;
• bred vifte af justeringsmuligheder for at opnå optimale parametre.

Ulemperne inkluderer:

• på grund af det komplekse design vil tjenesten være dyr;
• øget sårbarhed ved terrænkørsel;
• sporvidde og andre parametre kan ændre sig under drift.

Så hvad er bedre? Suspension er en af ​​de hyppigst reparerede maskinkomponenter. Dette skal tages i betragtning ved valg af bil. Reparation af en uafhængig suspension vil koste mere end en afhængig. Derudover skal den uafhængige, højst sandsynligt, repareres oftere. Det vil ikke være overflødigt at forespørge om tilgængeligheden af ​​reservedele. Ægte dele af ordentlig kvalitet til udenlandske biler skal muligvis bestilles separat.

Til kørsel hovedsageligt på asfalt er den bedste mulighed for uafhængig affjedring og baghjulsafhængig. For en SUV eller anden bil, der skal bruges terræn, er afhængig affjedring det bedste valg - på begge aksler eller i hvert fald på bagenden. Broen holder ikke det meste af snavset. Og jord og sne vil holde sig meget aktivt til delene af den uafhængige suspension. På samme tid, selv med en bro bøjet på en bjergvej, vil bilen forblive i bevægelse. Men sammenbruddet af den uafhængige affjedring vil ikke tillade bilen at fortsætte med at bevæge sig. Sandt nok, i byforhold vil håndtering med en sådan ordning ikke være den bedste.

I de senere år er producenterne begyndt at udstyre nogle biler med affjedring, der kan fungere i flere tilstande. Deres elektronik giver dig mulighed for hurtigt, på farten, at ændre parametrene afhængigt af trafiksituationen. Hvis midler tillader det, er det værd at se på modeller, der har et sådant system.