Hvernig fjöðrun bíla virka

Við fyrstu sýn virðist sem fjöðrun bílsins virki frekar einfaldlega. Ef höggin verða minna ójafn, þá er allt í lagi, ekki satt? Reyndar þarf fjöðrunarkerfið mikla vinnu og íhlutirnir…

Við fyrstu sýn virðist sem fjöðrun bílsins virki frekar einfaldlega. Ef höggin verða minna ójafn, þá er allt í lagi, ekki satt?

Raunar hefur fjöðrunarkerfið gríðarlega fjölda aðgerða og íhlutir þess verða að þola gífurlegt álag miðað við önnur helstu ökutækjakerfi. Fjöðrunarkerfið er staðsett á milli ramma og hjóla og þjónar nokkrum mikilvægum tilgangi. Helst dregur vel stillt fjöðrun við höggum og öðrum ójöfnum á veginum svo fólk í bílnum geti ferðast þægilega. Þó að þetta sé mjög mikilvægt frá sjónarhóli farþegans mun ökumaður taka eftir nokkrum öðrum eiginleikum fjöðrunarkerfisins. Þetta kerfi er einnig ábyrgt fyrir því að halda hjólunum á jörðinni eins mikið og mögulegt er.

Hjól eru afar mikilvæg fyrir frammistöðu og öryggi bíls. Hjólin eru eini hluti bílsins sem snertir veginn. Þetta þýðir að þeir þurfa að senda afl til jarðar og aka bílnum á sama tíma, auk þess að bera ábyrgð á að stöðva ökutækið. Án kerfis til að gleypa högg og holur á vegum mun bíllinn titra og vagga á ójöfnu undirlagi, sem gerir hann næstum ónothæfan vegna skorts á gripi. Þó fjöðrunarkerfið sé frábær lausn fyrir holótta vegi, gerir það verkið mun erfiðara þegar haft er í huga að hjólin eru nú ábyrg fyrir öllum sínum hefðbundnu skyldum og þurfa nú að hreyfa sig upp og niður til að taka á móti höggum frá höggum. handfangið á bílnum virðist ekki vera á gormum og það kastast í hverja beygju.

Þess vegna er fjöðrunarkerfið mjög flókið. Það eru margir hlutar sem taka þátt hér og einn brotinn eða boginn hluti getur eyðilagt heila uppsetningu.

Hvernig virkar fjöðrunarkerfið?

Að mestu leyti eru nútímabílar með sjálfstæða fjöðrun að framan og aftan, sem gerir hvert hjól kleift að hreyfast óháð öðrum. Hins vegar nota sum ökutæki einfaldari solid ás vegna lægri kostnaðar og einfaldari hönnunar. Einu traustu ásarnir sem enn eru notaðir í nýjum ökutækjum eru drifásar. Driföxlarnir eru með drifhjólum í hvorum enda, en dauðu ásarnir eru með lausum snúningsdekkjum í hvorum enda. Vandamálið með afturdekk sem hreyfast ekki óháð hvort öðru er að þau halda alltaf sama horninu miðað við hvert annað, ekki miðað við yfirborð vegarins. Þetta þýðir minna grip og minna fyrirsjáanleg meðhöndlun. Fram að nýjustu endurtekningu notaði Ford Mustang lifandi ás og var harðlega gagnrýndur fyrir að fórna frammistöðu fyrir nostalgíska meðhöndlun.

Bjálkaöxlar stuðla einnig að óþarfa ófjöðruðum þyngd. Ófjöðruð þyngd er þyngdin sem ekki er studd af fjöðruninni. Massinn sem fjöðrunin styður er kallaður fjöðraður massi. Lítil ófjöðruð þyngd miðað við fjöðruð þyngd gerir ökutækið léttara og kraftmeira. Hið gagnstæða gefur harkalega ferð og tilfinningu fyrir minni stjórn á bílnum. Ef mismunadrifið sem sendir kraft til hjólanna í gegnum ása er fest við grind eða yfirbyggingu ökutækisins frekar en ásinn sjálfan, þá er ófjöðraður massi verulega minni. Þetta er ein mikilvæg ástæða, meðal margra annarra kosta þess að geta ekið einu hjóli án þess að hafa veruleg áhrif á hin hjólin, hvers vegna sjálfstæð fjöðrun er nánast almennt notuð af bílaframleiðendum fyrir fram- og afturhjól ökutækja sinna.

Óháð fjöðrun að framan gerir hverju framhjóli kleift að hreyfast upp og niður með gorm og dempara sem eru boltaðir á grindina í öðrum endanum og tengingu eða armbeini í hinum endanum. Stýrisstöngin er fest framan á bílnum nær miðjunni í öðrum enda stöngarinnar og stýrishnúinn festur við hinn. Óskbeinið gerir það sama, nema það festist við grindina á tveimur stöðum, sem leiðir til hluta sem líkist óskabeini. Staðsetning hvers íhluta í sjálfstæðu fjöðrunarkerfi að framan er mjög mikilvæg, þar sem framhjólin verða að snúast og halda stöðugri röðun til að ökutækið geti starfað á öruggan hátt.

Óháða afturfjöðrunin notar sömu tækni og framhliðin án þess að taka tillit til stýrivirkni, þar sem afturhjólin eru venjulega ekki stýrð. RWD og XNUMXWD ökutæki eru með mismunadrif sem er festur á grindinni á miðjum stýrisörmum eða óskabeinum, en framhjóladrifnir ökutæki eru með mjög einfalda afturfjöðrun sem þarfnast aðeins gorma og dempara.

Demparar og gormar veita alla dempun og þjöppun þegar fjöðrunin hreyfist. Fjaðrarnir veita kraftinn sem heldur fjöðruðum þunga frá hjólunum og standast þjöppun. Stuðdeyfar eru olíufylltir strokkar sem valda því að fjöðrunin þjappast saman og þjappast niður með jöfnum hraða til að koma í veg fyrir að gormarnir skoppi upp og niður. Nútíma demparar (eða demparar) eru hraðaviðkvæmir, sem þýðir að þeir höndla léttari högg á auðveldari hátt og veita meiri mótstöðu gegn stærri höggum. Hugsaðu um gorma sem varðhunda, tilbúna til að verja bílinn þinn af reiði gegn höggum. Höggdeyfarnir verða þeir sem halda í tauma varðhundanna og passa upp á að þeir gangi ekki of langt og geri meiri skaða en gagn.

Margir bílar, sérstaklega smærri, nota MacPherson stuðpúða sem eru staðsettir í miðju fjöðrunar og virka sem höggdeyfar. Það sparar pláss og er léttara.

Hvernig bætir fjöðrunarkerfið þægindi farþega?

Þegar akstur eða þægindi bílsins eru góð þýðir það að fjöðrunin hefur góða einangrun frá veginum. Fjöðrunin getur færst upp og niður eftir þörfum án þess að hrista bílinn. Ökumaðurinn fær bara næga vegreynslu til að vera meðvitaður um hvers kyns truflandi aðstæður á vegum og finna fyrir gnýrröndinni ef hann fer inn í hlið hraðbrautar.

Gamlir lúxusbílar, nánar tiltekið amerískir lúxusbílar, eru með svo mjúkri fjöðrun að ökumanni líður eins og hann sé að keyra bát. Þetta er ekki ákjósanlegt, þar sem tilfinning fyrir veginum (að minnsta kosti smá) er nauðsynleg til að viðhalda aðstæðum meðvitund í akstri. Verksmiðjustilltir sportbílar og smábílar eru oft gagnrýndir fyrir slæma einangrun frá veginum. Framleiðendur þessara ökutækja ganga út frá því að lýðfræði þeirra kjósi hraðan hringtíma á brautinni fram yfir þægindi á veginum. Auk þess fá ökutæki sem ferðast á kappakstursbrautarhraða mun meiri niðurkraft frá loftinu, sem getur leitt til ófyrirsjáanlegrar vegvænnar fjöðrunarhegðun, sérstaklega í beygjum.

Sum hugsanleg líkams- eða akstursvandamál sem þarf að passa upp á eru:

• Líkamsrúlla: Þegar yfirbygging bílsins hallar út í beygju. Allir bílar gera þetta að einhverju leyti í beygju, en ef yfirbygging bílsins veltur of mikið getur þyngdarbreytingin valdið því að bíllinn snýst, fer of snemma út úr beygjunni eða missir grip á einu eða fleiri hjólum. .

• Neðri mörk: Þegar dekkin lenda í yfirbyggingu bílsins þegar fjöðrun er þjappað saman. Þetta gerist þegar bíllinn er ekki með nægilega fjöðrun til að taka á móti krafti höggsins sem hann er á. Hlífar geta komið í veg fyrir þetta með því að búa til púða á milli fjöðrunar og grind sem kemur í veg fyrir að dekkið rísi nógu hátt til að það lendi í yfirbyggingu bílsins, en ef þeir eru ófullnægjandi eða vantar getur þetta vandamál komið upp. Velting getur auðveldlega skemmt yfirbyggingu, hjól eða fjöðrunarkerfi.

Hvernig hjálpar fjöðrunarkerfið bílnum að halda sér á veginum?

Veghaldsgeta bíls er mæld með því hversu vel bíll getur viðhaldið góðu gripi og jafnri þyngdardreifingu þegar hann verður fyrir margvíslegum krafti. Til að líða stöðugur þegar hann stoppar þarf bíll fjöðrun sem gerir framendanum ekki kleift að kafa niður þegar bremsur eru notaðar. Slétt hröðun krefst fjöðrunar til að koma í veg fyrir að bíllinn setjist aftan á þegar inngjöf er opnuð. Þyngdarskiptingar gefa helmingi hjólanna mestan grip, sóa krafti og valda ósamræmi í aksturseiginleikum.

Eins og nefnt er hér að ofan er of mikið rúlla yfirbyggingar í beygjum slæmt fyrir meðhöndlun. Yfirbygging veltingur er líka slæm því þegar beygt er færist gripið meira á aðra hlið bílsins en hina. Þetta veldur því að innri dekkin missa veggrip og hugsanlega losna af vegyfirborðinu. Fjöðrun sem veitir gott grip kemur að mestu í veg fyrir þetta.

Sum togvandamál sem hægt er að tengja við minna en tilvalið fjöðrunarkerfi eru:

• Höggstýring: Þegar ekið er á högg beygir bíllinn til vinstri eða hægri en ökumaður snýr ekki stýrinu. Léleg fjöðrunarstilling getur valdið því að hjólin hallast þannig að þetta vandamál kemur upp.

• Yfirstýring: Þegar afturhluti bílsins missir grip og bilar í beygju. Ef yfirbyggingin veltir of mikið í beygjum getur þyngdarbreyting valdið því að afturhjólin missi grip. Þetta vandamál getur líka stafað af því að afturhjólin eru í horninu sem gerir dekkinu ekki kleift að festast nægilega vel við veginn í beygjum.

• undirstýring: Þegar framhjólin missa grip í beygju, sem veldur því að bíllinn rekur í átt að ytra horninu. Svipað og ofstýring getur of mikil velting yfirbyggingar eða hjól með rangt hallahorn valdið því að framhjólin hafa lélegt grip í beygjum. Undirstýring er sérstaklega hættuleg vegna þess að framhjóladrifnir ökutæki stýra og senda afl til framhjólanna. því minna grip á framhjólunum, því minni meðhöndlun bílsins.

• Bæði ofstýring og undirstýring versna vegna hálku á vegum.

Fjöðrunarþjónusta

Þar sem aðalverkefni fjöðrunarkerfisins er að draga úr höggi til að vernda bílinn og farþega hans eru hlutarnir gerðir til að vera nógu sterkir. Það eru nokkrir aðrir íhlutir í nútímabílum sem eru jafn flóknir og fjöðrunaríhlutirnir.

Hins vegar, þegar svo mikil hreyfing og kraftur myndast í fjöðrun, munu hlutirnir óhjákvæmilega slitna eða skemmast. Alvarlegar holur geta valdið því að ökutækið detti svo fast að stífurnar sem halda gormunum á sínum stað beygjast eða brotna.

Krakkandi hljóð fylgja venjulega bilun í hlaupum og öðrum tengingum. Ef eitt horn bílsins verður of skoppandi þegar farið er yfir ójöfnur, láttu strax athuga demparana eða stífurnar. Fjöðrunarvandamál ætti að bregðast við strax, þannig að ef meðhöndlun bílsins eða dempun breytist ætti að athuga það eins fljótt og auðið er.