Bil affjedring. Indretning og formål

Bilophænget forbinder den lejede del af bilen med hjulene. Faktisk er dette et ophængssystem, som omfatter en række dele og samlinger. Dens essens er at påtage sig virkningen af ​​forskellige kræfter, der opstår i processen med at bevæge sig langs vejen og gøre forbindelsen mellem kroppen og hjulene elastisk.

Affjedring - for og bag - udgør sammen med rammen, akselbjælker og hjul bilens chassis.

En række køretøjsegenskaber er direkte bestemt af typen og det specifikke design af affjedringen. Blandt de vigtigste sådanne parametre er håndtering, stabilitet og endda glathed.

Den uaffjedrede masse er et sæt komponenter, der direkte påvirker vejen med deres vægt. Først og fremmest er disse hjul og affjedringsdele og bremsemekanismer direkte forbundet med dem.

Alle andre komponenter og dele, hvis vægt overføres til vejen gennem ophænget, udgør den affjedrede masse.

Forholdet mellem affjedret og uaffjedret masse har en meget stærk effekt på bilens køreegenskaber. Jo mindre massen af ​​de uaffjedrede komponenter er i forhold til de affjedrede, desto bedre køreegenskaber og glathed. Til en vis grad forbedrer dette også bilens dynamik.

For meget uafjedret masse kan forårsage øget suspensionsinerti. I dette tilfælde kan kørsel på en kuperet vej beskadige bagakslen og føre til en alvorlig ulykke.

Næsten alle affjedringskomponenter er relateret til køretøjets uafjerede vægt. Det er derfor forståeligt ingeniørernes ønske om at reducere vægten af ​​affjedringen på en eller anden måde. Til dette formål forsøger designere at reducere dimensionerne af dele eller bruge lettere legeringer i stedet for stål. Hvert kilogram, der er vundet, forbedrer gradvist bilens køreegenskaber. Den samme effekt kan opnås ved at øge den fjedrende masse, men for dette skal du tilføje en meget betydelig vægt. For personbiler er forholdet cirka 15:1. Derudover forværrer en stigning i den samlede masse accelerationsdynamikken.

Med hensyn til komfort

Et køretøj i bevægelse vibrerer konstant. I dette tilfælde kan der skelnes mellem relativt lavfrekvente og højfrekvente svingninger.

Fra et komfortsynspunkt bør antallet af kroppens vibrationer pr. minut være i området fra 60 til 120.

På grund af brugen af ​​dæk og andre elastiske komponenter oplever de uaffjedrede masser desuden højere frekvens vibrationer - omkring 600 i minuttet. Udformningen af ​​affjedringen skal holde sådanne vibrationer på et minimum, så de ikke mærkes i kabinen.

Og selvfølgelig er bump og stød uundgåelige under kørslen, hvis intensitet afhænger af vejoverfladen. Effektiv bekæmpelse af virkningen af ​​rystelser på grund af bump på vejen er en af ​​affjedringens vigtige opgaver.

Med hensyn til overskuelighed

Køretøjet skal opretholde en given bevægelsesretning og samtidig nemt ændre den efter førerens ønske. En af affjedringens funktioner er at give tilstrækkelig stabilisering af de styrede hjul, så bilen fortsætter med at bevæge sig i en lige linje, uanset tilfældige bump, der opstår på grund af vejbelægningsfejl.

Med god stabilisering vender de styrede hjul tilbage til en neutral position med ringe eller ingen indgriben fra føreren, og bilen bevæger sig i en lige linje, selvom rattet ikke holdes.

Hvordan hjulene bevæger sig i forhold til vejen og karosseriet er i høj grad bestemt af affjedringens kinematik.

Med hensyn til sikkerhed

Affjedringen skal give et optimalt greb af dækkene til kørebanen, så kontaktfladen forbliver konstant under bevægelsen. Dynamiske ændringer i indstillingerne (justering osv.), samt ophængsgeometri, bør være minimale. Dette gælder især ved kørsel over ujævnheder på vejen og i sving. Designet skal indeholde elementer, der reducerer rulning og minimerer sandsynligheden for udskridning og væltning af maskinen, med andre ord giver tilstrækkelig stabilitet.

En bilophæng består normalt af styremekanismer, elastiske komponenter, en vibrationsdæmper, en krængningsstang samt fastgørelsesanordninger, regulerings- og kontrolanordninger.

Styringsmekanismer 

Først og fremmest er der tale om forskellige håndtag, som du kan lære mere om, samt alle former for træk, stativer, forlængere. Det afhænger af dem, hvordan og inden for hvilke grænser det er muligt at flytte hjulene langs forskellige akser og i forskellige planer. Derudover overfører de træk- og bremsekræfter samt sidepåvirkninger, for eksempel under et sving.

Alt efter hvilken type styremekanismer, der anvendes, kan alle ophæng opdeles i to store klasser - afhængige og uafhængige.

I afhængigheden er begge hjul på en aksel stift forbundet med hinanden ved hjælp af en bro (tværbjælke). I dette tilfælde vil forskydningen af ​​et af hjulene, for eksempel ved kørsel gennem en pit, forårsage en lignende forskydning af det andet.



I en uafhængig affjedring er der ingen sådan stiv forbindelse, så lodrette forskydninger eller hældninger af et hjul har praktisk talt ingen effekt på andre.



Begge klasser har deres fordele og ulemper, som bestemmer omfanget af deres anvendelse. Hvad angår personbiler, viste en klar fordel sig her at være på siden af ​​uafhængige affjedringer. Selvom bagakslen i mange tilfælde stadig er installeret afhængig, kan du af og til også finde et semi-uafhængigt torsionsarmsystem.

På forakslen er afhængig affjedring, på grund af dens høje styrke og enkle design, stadig relevant på lastbiler, busser og nogle SUV'er.

Sammenligningen af ​​afhængige og uafhængige systemer er helliget.

Designet kan omfatte et andet antal håndtag, og de kan være placeret på forskellige måder. Ifølge disse egenskaber kan man skelne enkeltgrebs-, dobbeltgrebs- og multiledsophæng med et langsgående, tværgående eller skråt arrangement.

Elastiske elementer 

Disse omfatter fjedre, torsionsstænger, forskellige typer fjedre samt gummi-metalhængsler (støjsvage blokke), takket være hvilke håndtag og fjedre er bevægelige. Elastiske elementer påtager sig stød, når de rammer ujævnheder på vejen og blødgør betydeligt deres påvirkning af karosseriet, forbrændingsmotoren og andre komponenter og systemer i bilen. Og selvfølgelig øger de komfortniveauet for dem i kabinen.

Oftest bruges cylindriske spiralfjedre i designet af en uafhængig suspension, lavet af specielt fjederstål ved hjælp af en speciel teknologi. Sådanne elastiske elementer er pålidelige, behøver ikke vedligeholdelse og giver dig samtidig mulighed for at få den bedste glathed. I personbiler har fjedre næsten fuldstændig erstattet fjedre.



Figuren viser et skematisk arrangement af en fjederophæng med to bærearme.

I luftaffjedringen bruges luftfjedre som et elastisk element. Ved at ændre gastrykket i cylinderen i denne udførelsesform er det muligt hurtigt at justere systemets stivhed såvel som mængden af ​​frihøjde. Automatisk tilpasning opnås takket være et system af sensorer og en elektronisk styreenhed. Men omkostningerne ved en sådan enhed er meget høje, og den er kun installeret på elitebiler. Derudover er adaptiv luftaffjedring meget svær og dyr at reparere, og samtidig ret sårbar på dårlige veje.



vibrationsdæmper 

Han udfører sin rolle. Den er designet til at dæmpe vibrationer, der opstår ved brug af elastiske komponenter, samt resonansfænomener. I mangel af en støddæmper reducerer vibrationer i de lodrette og vandrette plan kontrollerbarheden betydeligt og kan i nogle tilfælde føre til en nødsituation. 

Meget ofte kombineres spjældet med elastiske elementer til én enhed - som straks udfører et sæt funktioner.

Stabilisatorstang 

Denne del er installeret på både for- og bagakslen. Den er designet til at reducere sideværts rulning i sving og reducere sandsynligheden for, at maskinen vælter.



Du kan lære mere om enheden og princippet for betjening af krængningsstangen.

fastgørelsesmidler 

For at forbinde ophængsdele til rammen og til hinanden, bruges tre typer fastgørelser - boltede, med og gennem elastiske komponenter (gummi-metalhængsler og bøsninger). Sidstnævnte hjælper, udover at opfylde deres hovedopgave, også med at reducere støjniveauet ved at absorbere vibrationer i et bestemt frekvensspektrum.

Typisk sørger designet også for begrænsere for håndtagenes bevægelse. Når køretøjet passerer et betydeligt bump, absorberer gummikofangeren stødet, før støddæmperen når sin øvre eller nedre grænse. Således forhindres for tidlig svigt af støddæmperen, dens øvre støtte og den nedre lydløse blok.

Emnet er for bredt til at dække alle dets aspekter i én artikel. Derudover arbejder designingeniører konstant på at forbedre eksisterende enheder og udvikle nye. Den mest lovende retning er systemer med automatisk tilpasning til specifikke vejforhold. Ud over de allerede nævnte luftfjedre anvendes eksempelvis justerbare krængningsstænger, som er i stand til at ændre deres stivhed i henhold til et signal fra ECU'en.



I en række biler er der installeret justerbare støddæmpere, der ændrer affjedringens stivhed på grund af betjeningen af ​​en magnetventil.

I en hydropneumatisk suspension spilles rollen som elastiske komponenter af kugler, hvoraf separate isolerede sektioner er fyldt med gas og væske. I Hydractive-systemet er den hydropneumatiske kugle en del af fjederstiveren.



Alle disse muligheder er dog dyre, så de fleste bilister må nøjes med de bedste MacPherson- og fjedersystemer med to bærearme i dag.

Ingen er sikret mod problemer på vores veje, så det vil ikke være overflødigt at sætte sig ind i tegnene på mulige. Og sørg for at læse.