„Budowa i zasada działania
zawieszeń zależnych”
Zawieszenie zależne z osią sztywną
Zawieszenie zależne z osią sztywną
Zawieszenie zależne z osią sztywną
Zawieszenie zależne z osią sztywną
Zawieszenie zależne z osią sztywną
Zawieszenie tylnych kół napędzanych samochodów ciężarowych.
1-drążki wzdłużne,
2-drążki skośne (układ trójkątny) 3-stabilizator,
4-cięgna łączące stabilizator z ramą, 5-amortyzatory
Zawieszenie zależne z osią De Dion
Wady zawieszeń zależnych
wzajemne oddziaływanie na siebie kół,
wymagana duża ilość miejsca dla ruchu pionowego osi,
ograniczone możliwości precyzyjnego doboru własności kinematycznych i elastokinematycznych,
duża masa, jeśli przekładnia główna znajduje się w obudowie mostu,
zmiany obciążeń kół wynikające z doprowadzenia napędu,
niekorzystnie mała odległość pomiędzy punktami wprowadzenia sił w nadwozie.
Zalety zawieszeń zależnych
prostota i taniość produkcji,
niewystępowanie zmian rozstawu kół oraz zmian kątów zbieżności i pochylenia kół przy pionowych ruchach
zawieszenia, a w związku z tym mniejsze zużycie opon i dobra stateczność w ruchu prostoliniowym,
niewystępowanie zmian kątów pochylenia kół przy przechyłach bocznych nadwozia na zakręcie, a więc niezmienna siła boczna przenoszona przez opony,
przejmowanie momentu sił bocznych przez jeden leżący prawie poziomo poprzeczny drążek reakcyjny (drążek Panharda),
możliwość wpływania na kątowe przemieszczenia osi w kierunku pod- lub nadsterowności.
„Budowa i zasada działania
zawieszeń niezależnych”
Zawieszenia niezależne
Podwozie samochodu osobowego powinno być dostosowane do większej prędkości, niż prędkość, której rozwinięcie umożliwia silnik. Ciągle większe przyspieszenia, większe prędkości maksymalne i prędkości uzyskiwane na zakrętach, a także większe opóźnienia wymagają bezpieczniejszych układów jezdnych. Środkiem umożliwiającym spełnienie tych wymagań są zawieszenia niezależne, których głównymi zaletami są:
zwarta budowa,
możliwość realizowania metodą kinematyczną lub elastokinematyczną skrętów kół zwiększających podsterowność,
łatwość skrętu kół w wypadku osi napędzanej,
niewielka masa,
brak wzajemnego wpływu przemieszczeń kół.
Zawieszenia niezależne z podwójnymi wahaczami poprzecznymi
Zawieszenie to składa się z dwóch wahaczy poprzecznych po każdej stronie pojazdu, które są mocowane obrotowo do ramy lub nadwozia, a ich zewnętrzne końce, jeśli jest to oś przednia, są połączone za pomocą przegubów kulowych ze zwrotnicą lub łożyskowane obrotowo.
Zawieszenia niezależne z podwójnymi
wahaczami poprzecznymi
Zawieszenia niezależne typu McPherson
Zawieszenie typu McPherson stanowi rozwinięcie konstrukcyjne zawieszenia
z podwójnymi wahaczami poprzecznymi. Górny wahacz został zastąpiony punktem podparcia w nadkolu. Umieszczone są tu zakończenia
tłoczyska amortyzatora i sprężyny. W punkcie tym są wprowadzone siły we wszystkich trzech kierunkach, które z kolei obciążają tłoczysko momentem zginającym. Aby zapobiec,
wynikającym z elastyczności, zmianom kąta pochylenia i kąta wyprzedzenia osi zwrotnicy, średnica tłoczyska amortyzatora musiała zostać zwiększona z 11 mm (w zwykłym amortyzatorze) do co najmniej 18 mm. Amortyzator przy
zachowanej średnicy tłoka ma budowę
dwururową, pracuje przy nie zmienionym lub podwyższonym ciśnieniu.
Widok od tyłu lewej strony przedniego zawieszenia kolumnowego samochodu Opel Omega (1999) o ujemnym promieniu
zataczania
1-pokrywa obudowy kolumny, 2-trzon tłoka amortyzatora, 3-dolny talerz sprężyny, 4-uchwyt,
5-cięgło stabilizatora, 6-rama pomocnicza,
7-środkowa część stabilizatora, 8-poduszka zawieszenia silnika, 9-górny talerz oporowy sprężyny, 10-elastyczne gniazdo,
11-dodatkowy element sprężysty z elastomeru,
12-osłona, 13-jarzmo,
14-dwurzędowe skośne łożysko kulkowe, 15-śruba,
Zawieszenie niezależne typu McPherson
Gniazdo kolumny zawieszenia
Gniazdo kolumny zawieszenia samochodów VW golf III z wzdłużnym łożyskiem kulkowym, które umożliwia obrót kolumny. Gumowy element tłumiący służy do izolacji drgań.
1-stożkowy otwór w nadkolu, 2-zewnętrzna warstwa gumy, 3-metalowy profil,
4-górny talerz,
5-pierścień gumowy
Charakterystyka sprężystości elementu gumowego ma na początku przebieg liniowy,
a następnie silnie progresywny
Gniazdo kolumny zawieszenia
Część górna kolumny zawieszeni przedniego 1. Amortyzator
2. Sprężyna
3. Osłona z tworzywa sztucznego
4. Zderzak ze spienionego poliuretanu
5. Górna półka sprężyny 6. Łożysko
7. Poduszka gumowa 8. Osłona poduszki 9. Talerz amortyzatora 10.Śruba amortyzatora 11.Śruba mocująca
McPherson do nadwozia 12.Tłoczysko amortyzatora
Przednie zawieszenie typu McPherson
Zawieszenie przednie z kolumnami prowadzącymi samochodu BMW serii3.
1-zębatkowa przekładnia kierownicza, 2-dodatkowe elementy sprężyste, 3-cięgna,
4-łukowo wygięte wahacze elastyczne, 5-łożyskowanie za pomocą elementów elastycznych,
6-stabilizator,
7-belka poprzeczna
Korzyści stosowania zawieszenia typu McPherson
mniejsze siły w punktach mocowania zawieszenia do nadwozia dzięki dużej odległości,
duży skok,
mała liczba przegubów,
możliwość lepszego ukształtowania przedniej strefy zgniotu,
więcej miejsca z boku, w efekcie szerszy przedział silnika, dzięki czemu możliwa jest poprzeczna zabudowa silnika.
Wady stosowania zawieszenia typu McPherson
niekorzystne własności kinematyczne,
wprowadzenie sił i drgań w nadkole, a następnie w przednią część kadłuba,
trudność izolacji hałasu toczenia się kół po nawierzchni - wymagane gniazdo oporowe z dobrą izolacją drgań
tarcie pomiędzy tłoczyskiem amortyzatora i jego prowadzeniem pogarszające jakość resorowania,
w wypadku górnego położenia zębatkowej przekładni kierowniczej długie poprzeczne drążki kierownicze, a zatem i droższy układ kierowniczy,
niekorzystne wprowadzenie sił mechanizmu zwrotniczego w środku wysokości kolumn, co zwiększa elastyczność układu kierowniczego,
większa wrażliwość przedniego zawieszenia na niewyrównoważenie, błędy kształtu opon,
zwykle niewielki odstęp między oponą a obudową kolumny.
Zawieszenie przednie z kolumną prowadzącą
Zawieszenie tylne z kolumną prowadzącą
Tylne zawieszenie samochodu Lancia Delta, z kolumnami prowadzącymi i z drążkami poprzecznymi jednakowej długości,
tłoczonymi z blachy i mocowanymi w środku pojazdu do belki poprzecznej.
6, 14-punkty mocowania wspornika koła, 10-dodatkowy element sprężysty,
13-punkty mocowania drążków wzdłużnych, 15-belka poprzeczna,
16-drążki wzdłużne,
17-punkty mocowania stabilizatora, 18-stabilizator,
19-wsporniki mocowania stabilizatora do nadwozia,
20-osłony.
Zawieszenie tylne z kolumną prowadzącą
W wypadku zawieszenia tylnego:
odpada górne łożysko oporowe,
mogą być stosowane dłuższe, sięgające niemal środka pojazdu drążki poprzeczne, korzystnie wpływające na zmianę kątów pochylenia kół i rozstawu kół, a ponadto powodujące mniejsze obniżanie się środka bocznego przechyłu, jeśli pojazd jest bardziej obciążony,
zewnętrzne końce drążków poprzecznych mogą być umieszczone głębiej wewnątrz obręczy koła,
można uzyskać większą głębokość, a w wypadku kolumn bez sprężyn także większą szerokość bagażnika,
należy jednak przez odpowiednią twardość gumy i odpowiednio dużą
odległość punktów mocowania drążków poprzecznych do wspornika koła uniemożliwić powstawanie niekorzystnych, wynikających z elastyczności, skrętów kół.
Zawieszenie wielowahaczowe - przednie
Zawieszenia niezależne wielowahaczowe
Zawieszenie wielowahaczowe - zalety
W zawieszeniach tych do przejmowania sił i momentów pochodzących od kół stosuje się do 5 wahaczy (drążków) w zależności od wymagań dotyczących geometrii, kinematyki, elastokinematyki oraz sposobu rozprowadzania sił. Układ wahaczy (drążków), poza ograniczeniami wynikającymi z dostępnego miejsca, jest prawie dowolny. Jeśli przestrzeń na zabudowę jest wyjątkowo duża, zawieszenia takie przy odpowiednim układzie drążków umożliwiają, poza wszystkimi zaletami zawieszeń niezależnych, uzyskanie:
dowolnych i niezależnych od siebie promieni zataczania oraz ramienia działania sił zakłócających i sił pionowych,
znacznej kompensacji przechyłów wzdłużnych podczas
hamowania i przyspieszania (możliwe uzyskanie kompensacji do ponad 100%),
Zawieszenie wielowahaczowe - zalety
pochylenia kół zapewniającego korzystne, ze względu na powstawanie sił w oponach i ich zużycie oraz umożliwiające niemal dowolne umiejscowienie środka bocznego przechyłu, zmiany kątów zbieżności i pochylenia oraz zmiany ich rozstawu w zależności od ugięcia zawieszenia, a dzięki temu
zapewnienie korzystnego wpływu przemieszczeń kół na kierowalność,
możliwości kształtowania własności elastokinematycznych zawieszenia w szerokim zakresie ze względu na
celowe zmiany kątów zbieżności kół pod wpływem sił bocznych i wzdłużnych oraz
odpowiednią podatność wzdłużną (zapewniającą izolację od drgań wynikających z toczenia się opon) z zachowaniem
precyzji prowadzenia kół.
Zawieszenie wielowahaczowe - wady
większa komplikacja budowy na skutek większej liczby drążków i przegubów,
większy koszt produkcji i montażu,
możliwość wystąpienia niezgodności kinematycznej
prowadzenia kół, wywołującej konieczność odkształceń
podatnych przegubów przy pionowych i wzdłużnych ruchach zawieszenia,
większa wrażliwość na zużycie przegubów
wysokie wymagania dotyczące zachowania tolerancji wymiarów i sztywności.
Zawieszenie wielowahaczowe - tylne
1- rama pomocnicza, 2- tuleja
metalowo-gumowa, 3- mocowanie przekładni głównej do ramy
pomocniczej, 4- przekładnia główna, 5- dolny wahacz poprzeczny, 6- łącznik
stabilizatora, 7- górny drążek poprzeczny, 8- środkowy drążek poprzeczny, 9- łącznik dolnego wahacza z obudową łożyska,
10- przednie mocowanie wahacza dolnego do ramy pomocniczej, 11- łącznik obudowy łożyska z obudową amortyzatora
Zawieszenie wielowahaczowe - tylne
Zawieszenie tylne wielowahaczowe samochodu Audi A8
Zawieszenia niezależne wielowahaczowe
Chevrolet Co
1-wahacz górny, 2-wahacz dolny, 3-wspornik koła, 4-resor piórowy,
5-podparcie resoru, 6-stabilizator,
7-rama pomocnicza, 8-drąek poprzeczny
Zawieszenie tylne z wahaczami wzdłużnymi
Przykład tylnego zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi: 1-
wahacz wzdłużny, 2- drążek
skrętny, 3- uchwyt amortyzatora
Zawieszenie tylne z wahaczami wzdłużnymi
Zawieszenie tylne z wahaczami skośnymi
Jest to zawieszenie niezależne stosowane na osi tylnej. Punkty mocowania wahaczy trójkątnych do nadwozia lub ramy
pomocniczej wyznaczają oś ich obrotu. Oś obrotu wahacza jest obrócona w widoku z góry o kąt 10 do 25°, a ponadto w widoku od tyłu jest pochylona o kąt mniejszy od 5°. Przy ugięciach
zawieszenia koła wykonują ruchy przestrzenne.
Przy danych długościach wahaczy zmieniając kąty ustawienia wahaczy względem nadwozia można korzystnie wpływać na
niektóre własności kinematyczne:
wysokość położenia środka bocznego przechyłu,
położenie środka przechyłu wzdłużnego,
zmiany kątów pochylenia kół,
zmiany kątów zbieżności.
