Araba süspansiyonu. Cihaz ve amaç

Araba süspansiyonu, arabanın yatak kısmını tekerleklere bağlar. Aslında bu, bir dizi parça ve düzenek içeren bir süspansiyon sistemidir. Özü, yol boyunca hareket etme sürecinde ortaya çıkan çeşitli kuvvetlerin etkisini üstlenmek ve gövde ile tekerlekler arasındaki bağlantıyı esnek hale getirmektir.

Süspansiyonlar - ön ve arka - şasi, aks kirişleri ve tekerlekler ile birlikte arabanın şasisini oluşturur.

Bir dizi araç özelliği, süspansiyonun tipi ve özel tasarımı tarafından doğrudan belirlenir. Bu tür ana parametreler arasında kullanım, stabilite ve hatta pürüzsüzlük bulunur.

Yaysız kütle, ağırlıkları ile yolu doğrudan etkileyen bir dizi bileşendir. Her şeyden önce bunlar tekerlekler ve süspansiyon parçaları ve bunlara doğrudan bağlı fren mekanizmalarıdır.

Ağırlığı süspansiyon vasıtasıyla yola aktarılan diğer tüm bileşen ve parçalar yaylı kütleyi oluşturur.

Yaylı ve yaysız kütle oranı, otomobilin sürüş performansı üzerinde çok güçlü bir etkiye sahiptir. Yaysız bileşenlerin kütlesi yaylı olanlara göre ne kadar küçükse, sürüşün yol tutuşu ve pürüzsüzlüğü o kadar iyi olur. Bir dereceye kadar, bu aynı zamanda arabanın dinamiklerini de geliştirir.

Çok fazla yaysız kütle, artan süspansiyon ataletine neden olabilir. Bu durumda, dalgalı bir yolda araç kullanmak arka aksa zarar verebilir ve ciddi bir kazaya neden olabilir.

Hemen hemen tüm süspansiyon bileşenleri, aracın yaysız ağırlığı ile ilgilidir. Bu nedenle, mühendislerin süspansiyonun ağırlığını bir şekilde azaltma arzusu anlaşılabilir. Bu amaçla tasarımcılar, parçaların boyutlarını küçültmeye veya çelik yerine daha hafif alaşımlar kullanmaya çalışıyorlar. Kazanılan her kilogram, yavaş yavaş arabanın çalışma özelliklerini iyileştirir. Aynı etki, yayılan kütleyi artırarak da elde edilebilir, ancak bunun için çok önemli bir ağırlık eklemeniz gerekecektir. Binek otomobiller için oran yaklaşık 15:1'dir. Ek olarak, toplam kütledeki bir artış, ivme dinamiklerini kötüleştirir.

konfor açısından

Hareket halindeki bir araç sürekli titrer. Bu durumda, nispeten düşük frekanslı ve yüksek frekanslı salınımlar ayırt edilebilir.

Konfor açısından, vücudun dakikadaki titreşim sayısı 60 ila 120 arasında olmalıdır.

Ek olarak, lastiklerin ve diğer elastik bileşenlerin kullanılması nedeniyle, yaysız kütleler daha yüksek frekanslı titreşimler yaşar - dakikada yaklaşık 600. Süspansiyonun tasarımı, kabinde hissedilmemeleri için bu tür titreşimleri minimumda tutmalıdır.

Ve elbette, yoğunluğu yol yüzeyinin durumuna bağlı olan sürüş sırasında çarpmalar ve şoklar kaçınılmazdır. Yoldaki tümseklerden kaynaklanan sarsıntının etkisiyle etkin bir şekilde mücadele süspansiyonun önemli görevlerinden biridir.

Yönetilebilirlik açısından

Araç belirli bir hareket yönünü korumalı ve aynı zamanda sürücünün isteğine göre kolayca değiştirebilmelidir. Süspansiyonun işlevlerinden biri, yol yüzeyi kusurları nedeniyle meydana gelen rastgele tümseklerden bağımsız olarak otomobilin düz bir çizgide hareket etmeye devam etmesi için yönlendirilen tekerleklerin yeterli stabilizasyonunu sağlamaktır.

İyi bir stabilizasyon ile, direksiyon simidi çok az veya hiç sürücü müdahalesi olmadan nötr konuma geri döner ve direksiyon simidi tutulmasa bile araç düz bir çizgide hareket eder.

Tekerleklerin yola ve gövdeye göre nasıl hareket ettiği büyük ölçüde süspansiyonun kinematiği tarafından belirlenir.

güvenlik açısından

Süspansiyon, hareket sırasında temas yamasının sabit kalması için lastiklerin karayoluna en iyi şekilde tutunmasını sağlamalıdır. Ayarlardaki (hizalama vb.) dinamik değişikliklerin yanı sıra süspansiyon geometrisi minimum düzeyde olmalıdır. Bu, özellikle yoldaki tümseklerin üzerinden geçerken ve viraj alırken geçerlidir. Tasarım, yuvarlanmayı azaltan ve makinenin savrulma ve devrilme olasılığını en aza indiren, diğer bir deyişle yeterli stabilite sağlayan unsurları içermelidir.

Bir otomobil süspansiyonu genellikle kılavuz mekanizmalardan, elastik bileşenlerden, bir titreşim sönümleyiciden, bir viraj demirinden ve ayrıca bağlantı elemanlarından, düzenleme ve kontrol cihazlarından oluşur.

Kılavuz mekanizmalar 

Her şeyden önce, bunlar hakkında daha fazla bilgi edinebileceğiniz çeşitli kaldıraçların yanı sıra her türlü çekiş, raf, uzantı. Tekerlekleri farklı eksenlerde ve farklı düzlemlerde hareket ettirmenin nasıl ve hangi sınırlar dahilinde mümkün olduğu onlara bağlıdır. Ek olarak, örneğin bir dönüş sırasında, çekiş ve frenleme kuvvetlerinin yanı sıra yanal etkileri iletirler.

Kullanılan kılavuz mekanizmalarının türüne bağlı olarak, tüm süspansiyonlar iki büyük sınıfa ayrılabilir - bağımlı ve bağımsız.

Bağımlı olarak, bir dingilin her iki tekerleği bir köprü (çapraz kiriş) vasıtasıyla birbirine rijit bir şekilde bağlanmıştır. Bu durumda, örneğin bir çukurdan geçerken tekerleklerden birinin yer değiştirmesi, diğerinin de benzer bir yer değiştirmesine neden olacaktır.



Bağımsız bir süspansiyonda böyle bir katı bağlantı yoktur, bu nedenle bir tekerleğin dikey yer değiştirmeleri veya eğimleri, diğerleri üzerinde pratik olarak hiçbir etkiye sahip değildir.



Her iki sınıfın da uygulama kapsamını belirleyen avantajları ve dezavantajları vardır. Binek araçlara gelince, burada bağımsız süspansiyonların tarafında açık bir avantaj olduğu ortaya çıktı. Çoğu durumda arka aks hala bağımlı olarak monte edilmiş olsa da, bazen yarı bağımsız bir burulma kolu sistemi de bulabilirsiniz.

Ön aksta, yüksek mukavemeti ve tasarım basitliği nedeniyle bağımlı süspansiyon, kamyonlarda, otobüslerde ve bazı SUV'larda hala geçerlidir.

Bağımlı ve bağımsız sistemlerin karşılaştırılması konusuna ayrılmıştır.

Tasarım, farklı sayıda kaldıraç içerebilir ve bunlar farklı şekillerde yerleştirilebilir. Bu özelliklere göre, uzunlamasına, enine veya eğik bir düzenleme ile tek kollu, çift kollu ve çok bağlantılı süspansiyonlar ayırt edilebilir.

elastik elemanlar 

Bunlar arasında yaylar, burulma çubukları, çeşitli yay türleri ve ayrıca kolların ve yayların hareketli olduğu kauçuk-metal menteşeler (sessiz bloklar) bulunur. Elastik elemanlar, yoldaki tümseklere çarptığında şoklar alır ve bunların gövde, içten yanmalı motor ve otomobilin diğer bileşenleri ve sistemleri üzerindeki etkilerini önemli ölçüde yumuşatır. Ve tabii ki kabindekiler için konfor seviyesini arttırıyorlar.

Çoğu zaman, bağımsız bir süspansiyon tasarımında, özel bir teknoloji kullanılarak özel yay çeliğinden yapılmış silindirik helezon yaylar kullanılır. Bu tür elastik elemanlar güvenilirdir, bakım gerektirmez ve aynı zamanda en iyi pürüzsüzlüğü elde etmenizi sağlar. Binek otomobillerde yaylar, yayların yerini neredeyse tamamen almıştır.



Şekil, iki salıncaklı bir yaylı süspansiyonun şematik bir düzenlemesini göstermektedir.

Havalı süspansiyonda elastik eleman olarak havalı yaylar kullanılmaktadır. Bu uygulamada silindirdeki gaz basıncını değiştirerek, sistemin sertliğini ve yerden yükseklik miktarını hızlı bir şekilde ayarlamak mümkündür. Bir sensör sistemi ve bir elektronik kontrol ünitesi sayesinde otomatik adaptasyon sağlanır. Ancak, böyle bir cihazın maliyeti çok yüksektir ve yalnızca seçkin arabalara kurulur. Ek olarak, adaptif havalı süspansiyonun onarımı çok zor ve pahalıdır ve aynı zamanda kötü yollarda oldukça savunmasızdır.



titreşim damperi 

Rolünü yerine getiriyor. Elastik bileşenlerin kullanımından kaynaklanan titreşimlerin yanı sıra rezonans fenomenlerini azaltmak için tasarlanmıştır. Bir amortisörün yokluğunda, dikey ve yatay düzlemlerdeki titreşimler, kontrol edilebilirliği önemli ölçüde azaltır ve bazı durumlarda acil duruma yol açabilir. 

Çoğu zaman, damper elastik elemanlarla tek bir cihazda birleştirilir - bu da hemen bir dizi işlevi yerine getirir.

Anti-roll bar 

Bu parça hem ön hem de arka akslara monte edilmiştir. Viraj alırken yanal yuvarlanmayı azaltmak ve makinenin devrilme olasılığını azaltmak için tasarlanmıştır.



Viraj denge çubuğunun cihazı ve çalışma prensibi hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

bağlantı elemanları 

Süspansiyon parçalarını çerçeveye ve birbirine bağlamak için üç tip bağlantı kullanılır - cıvatalı, elastik bileşenlerle ve elastik bileşenlerle (kauçuk-metal menteşeler ve burçlar). İkincisi, asıl görevini yerine getirmenin yanı sıra, belirli bir frekans spektrumundaki titreşimleri emerek gürültü seviyelerinin azaltılmasına da yardımcı olur.

Tipik olarak tasarım, kolların hareketi için sınırlayıcılar da sağlar. Araç önemli bir tümseği geçtiğinde, amortisör üst veya alt sınırına ulaşmadan lastik tampon darbeyi emecektir. Böylece amortisörün, üst desteğinin ve alt sessiz bloğunun erken arızalanması önlenir.

Konu, tüm yönlerini tek bir makalede ele alamayacak kadar geniştir. Ayrıca tasarım mühendisleri mevcut cihazları iyileştirmek ve yenilerini geliştirmek için sürekli çalışmaktadır. En umut verici yön, belirli yol koşullarına otomatik olarak uyum sağlayan sistemlerdir. Daha önce bahsedilen havalı yaylara ek olarak, örneğin ECU'dan gelen bir sinyale göre sertliklerini değiştirebilen ayarlanabilir viraj denge çubukları kullanılır.



Bir dizi arabada, bir solenoid valfın çalışması nedeniyle süspansiyonun sertliğini değiştiren ayarlanabilir amortisörler monte edilmiştir.

Hidropnömatik bir süspansiyonda, elastik bileşenlerin rolü, ayrı izole edilmiş bölümleri gaz ve sıvı ile doldurulmuş küreler tarafından oynanır. Hydractive sisteminde, hidropnömatik küre, süspansiyon desteğinin bir parçasıdır.



Bununla birlikte, tüm bu seçenekler pahalıdır, bu nedenle çoğu sürücü bugün en iyi MacPherson ve iki salıncaklı yay sistemleriyle yetinmek zorundadır.

Yollarımızdaki sorunlardan kimse güvende değil, bu nedenle olası olanların belirtilerine aşina olmak gereksiz olmayacaktır. Ve mutlaka okuyun.