Suspensii atunci și acum

11 noiembrie 2022, 14:19

Suspensiile roților fac parte integrantă din grupul de componente pe care proprietarul unui autoturism le întâlnește în timpul unei verificări în majoritatea cazurilor și nu știe neapărat cum funcționează. Și mai ales, cum diferă unul de celălalt.
În acest articol, oferim o perspectivă asupra istoriei suspensiilor, ne uităm la posibilitățile actuale și încercăm să verificăm tendințele viitoare.

Așteptări
La început, șasiul avea doar funcția: conectarea roților la caroseria mașinii, adică să nu le permită să se „rătăcească”. Aceste soluții complet rigide, fără suspensii puteau fi folosite foarte bine pe căruțele trase de cai, dar în curând a devenit clar că nu mai era sigur să le folosești peste un anumit interval de viteză în cazul autoturismelor.
Pe măsură ce mașinile de pasageri se puteau mișca cu viteză din ce în ce mai mare, așteptarea principală a devenit: menținerea roților pe sol. Nu există tracțiune în aer, ceea ce are dezavantaje evidente pentru șofer.
Au urmat conceptul de arc, apoi amortizare și implementarea lor practică la șasiu la începutul producției de mașini.
Suspensia trebuie să rezolve practic două sarcini: pe de o parte, roata ar trebui să se poată deplasa paralel cu caroseria mașinii, de preferință într-o direcție verticală, iar pe de altă parte, trebuie să existe întotdeauna o legătură între roată și caroserie, indiferent de mișcare. Prima problema trebuie rezolvata de direcție, a doua de suspensie.

Soluții practice
Multă vreme, un singur element de mașină a rezolvat ambele probleme într-o suspensie. Acest element este arcul lamelar semi-eliptic, care este folosit și astăzi. Cu toate acestea, la majoritatea mașinilor moderne, un mecanism separat are grijă de direcția roților și de suspensie.

sursă: lezo.hu

Dacă puntea rigidă nu este montată pe un arc lamelar, aceasta trebuie ghidată. Există multe soluții pentru aceasta, dintre care una este prezentată în imaginea de mai jos.

sursă: www.zf.com

Autoturismele, în special pe piața europeană, au început și ele să abandoneze soluțiile semirigide. În esență, de la apariția sa, suspensia roților independente a câștigat în mod constant.
În acest caz, nu există nicio legătură rigidă între roțile din dreapta și stânga ale vehiculului, astfel încât mișcarea lor este independentă una de cealaltă.
Cu o astfel de construcție a șasiului, roțile sunt ghidate de brațe, care pot fi longitudinale, transversale sau înclinate.

sursă: lezo.hu

Roata montată pe brațul de susținere (pe partea stângă) „se comportă bine”.
Schimbarea directiei este periculoasă deoarece se îndepărtează roțile una de cealaltă sau se apropie una de cealaltă și poate duce la alunecare, ceea ce înseamnă că se pierde tracțiunea pur și simplu din cauza balansării, vehiculul devine incontrolabil, de neoprit, chiar dacă doar pentru o clipă.
Schimbarea înclinării roții - este un corp care se rotește rapid! - este periculos si datorita efectului de rotire care se produce, care poate perturba in primul rand mersul rotilor de directie.
Desigur, s-au găsit soluții și pentru celelalte două cazuri.
Dacă în mecanismul articulat este încorporat un braț orizontal de aceeași lungime, nu există nicio înclinare a roții, dar ecartamentul se modifică semnificativ. Dacă bara superioară este scurtată corespunzător, modificarea ecartamentului ecartamentului poate fi eliminată, însă modificarea curburii roții rămâne semnificativă.

sursă: lezo.hu

În practică însă, ultima soluție se alege făcând un compromis: raportul barelor este stabilit în așa fel încât să poată fi tolerate ambele fenomene neplăcute. Acest lucru a dus la două soluții foarte comune: brațul triunghi dublu și șasiul MacPherson.

sursă: lezo.hu

Primul se găsește de obicei în categoriile superioare, atât ca suspensie pe față, cât și pe spate.
MacPherson a fost inspirat în primul rând de simplitatea sa. Necesită foarte puține piese, deoarece capătul brațului transversal este ținut de o tijă telescopică, care este responsabilă de amortizare și se termină de obicei într-o bară. În practică, acest lucru elimină atât schimbarea ecartamentului, cât și curbura roții.
Acolo unde există o suspensie MacPherson în față, găsim de obicei soluția semi-rigidă cu braț de tracțiune atașat, prezentată mai devreme, sau un șasiu multilink.
Denumirea multilink se referă la faptul că există mai mult un element de suspensie decât este necesar pentru a regla mișcarea roții cu gradul de libertate corespunzător. Este suficient să conectați un brat de suspensie la o extensie a axului cu o articulație sferică, dar dacă există două articulații acolo, atunci când axul se rotește, punctul real de pivotare poate fi construit sub forma unui centru în afara celor două puncte de pivotare.
Un astfel de șasiu este denumit pe bună dreptate: șasiu cu îmbinare dublă (DGP: dual gelenk princip). Dacă există mai multe tije de suspensie decât este necesar, atunci vorbim de o suspensie cu mai multe tije (Mehrlenker, Raumlenker).
Există și soluții destul de extreme, care de obicei sunt aduse la viață de un fel de sport competițional. La modelele de mașini, greutatea contează foarte mult și nu există mult spațiu disponibil pentru instalarea suspensiei șasiului, așa că arcurile elicoidale tradiționale au fost înlocuite cu bare de  torsiune.
Bara de torsiune nu se comprimă și nu se extinde în direcția longitudinală, ci stochează energie prin răsucirea de-a lungul axei sale.

Sursă: www.wikipedia.org

Această soluție este utilizată în mod constant de industria militară pentru vehiculele pe șenile, dar a fost folosită și la autoturismele - de exemplu Oltcit,  Alfa Romeo Alfetta.

La ce ne putem aștepta pe viitor?
Folosim în continuare transmisia mecanică a puterii pentru a conduce roțile și, cu excepția soluțiilor de motor butuc, nu există mai puțin spațiu pentru șasiu.
Integrarea din ce în ce mai intensă a sistemelor inteligente la mașinile de pasageri mută în mod clar tendințele în direcția suspensiei active.
Esența acestui lucru este că, prin echipamentul senzorial al mașinii, monitorizează suprafața drumului pentru roți și, cu ajutorul altor intrări de dinamică a condusului, modifică în timp real caracteristicile șasiului.
Ideea nu este nouă, în 1992 echipa Williams de Formula 1 a implementat deja un sistem foarte eficient. Până acum soluția s-a dovedit a fi prea scumpă pentru ca mașinile de pasageri să fie găsite chiar și sub categoria de lux.

Comentarii

Comentariul trebuie sa conțină mai mult de 5 caractere!

Vă rugăm să acceptați regulamentele!

Nu există comentarii. Fii primul!