Autoaufhängung. Federelemente aus Metall, Gummi und Luftfederung Was gilt für die Autofederung

Die Autoaufhängung ist ein Satz von Elementen, die eine elastische Verbindung zwischen der Karosserie (Rahmen) und den Rädern (Achsen) des Autos herstellen. Die Federung ist hauptsächlich darauf ausgelegt, die Intensität von Vibrationen und dynamischen Belastungen (Stöße, Erschütterungen), die auf eine Person, die transportierte Ladung oder Strukturelemente des Fahrzeugs beim Fahren auf unebenen Straßen einwirken, zu reduzieren. Gleichzeitig muss es einen konstanten Kontakt des Rades mit der Fahrbahn gewährleisten und die Antriebs- und Bremskraft effektiv übertragen, ohne die Räder von der entsprechenden Position abzuweichen. Die richtige Federungsfunktion macht das Fahren komfortabel und sicher. Trotz der scheinbaren Einfachheit ist die Aufhängung eines der wichtigsten Systeme eines modernen Autos und hat im Laufe seiner Existenz erhebliche Veränderungen und Verbesserungen erfahren.

Geschichte des Aussehens

Auch bei Kutschen wurde versucht, die Bewegung des Fahrzeugs weicher und komfortabler zu gestalten. Zunächst waren die Achsen der Räder starr mit der Karosserie verbunden und jede Fahrbahnunebenheit wurde auf die darin sitzenden Passagiere übertragen. Nur weiche Sitzkissen könnten den Komfort verbessern.

Abhängige Federung mit Querblattfedern

Die erste Möglichkeit, eine elastische "Schicht" zwischen den Rädern und dem Wagenkasten zu erzeugen, war die Verwendung von elliptischen Federn. Später wurde diese Lösung für das Auto ausgeliehen. Allerdings war die Feder bereits halbelliptisch geworden und konnte quer eingebaut werden. Ein Auto mit einer solchen Federung fuhr selbst bei niedrigen Geschwindigkeiten schlecht. Daher wurden bald die Federn in Längsrichtung an jedem Rad installiert.

Die Entwicklung der Automobilindustrie hat zur Evolution des Fahrwerks geführt. Derzeit gibt es Dutzende ihrer Sorten.

Die wichtigsten Funktionen und Eigenschaften der Autoaufhängung

Jede Federung hat ihre eigenen Eigenschaften und Arbeitseigenschaften, die sich direkt auf das Handling, den Komfort und die Sicherheit der Passagiere auswirken. Jede Aufhängung, unabhängig von ihrer Art, muss jedoch die folgenden Funktionen erfüllen:

1. Absorbieren von Stößen und Stößen von der Straße um den Körper zu entlasten und den Fahrkomfort zu erhöhen.
2. Fahrzeugstabilisierung während der Fahrt B. durch Gewährleistung eines konstanten Kontakts des Reifens mit der Straßenoberfläche und Begrenzung eines übermäßigen Wankens der Karosserie.
3. Einhaltung der vorgegebenen Fahrgeometrie und Position der Räder um beim Fahren und Bremsen eine präzise Lenkung beizubehalten.

Die starre Federung des Fahrzeugs eignet sich für dynamisches Fahren, das eine sofortige und präzise Reaktion auf die Handlungen des Fahrers erfordert. Es bietet geringe Bodenfreiheit, maximale Stabilität, Roll- und Karosserierollwiderstand. Es wird hauptsächlich in Sportwagen verwendet.

Die meisten Pkw verwenden eine weiche Federung. Es glättet Unebenheiten so gut wie möglich, macht das Auto aber etwas rollig und schlechter kontrollierbar. Wenn eine einstellbare Steifigkeit erforderlich ist, wird eine Schraubenfederung am Fahrzeug montiert. Es handelt sich um ein Stoßdämpfergestell mit variabler Federspannung.

Federweg - der Abstand von der obersten Position des Rades beim Einfedern bis zur niedrigsten beim Aufhängen der Räder. Der Federweg bestimmt maßgeblich die Geländegängigkeit des Fahrzeugs. Je größer sein Wert, desto größer kann das Hindernis überwunden werden, ohne den Begrenzer zu treffen oder die Antriebsräder durchzuhängen.

Aufhängevorrichtung

Jede Autoaufhängung besteht aus den folgenden Grundelementen:

1. Elastisches Gerät- nimmt Belastungen durch Unebenheiten der Fahrbahnoberfläche wahr. Typen: Federn, Federn, pneumatische Elemente usw.
2. Dämpfungsvorrichtung- dämpft Karosserievibrationen beim Durchfahren von Unebenheiten. Typen: alle Typen.
3. Führungsgerät—stellt eine vorbestimmte Bewegung des Rades relativ zur Karosserie bereit. Ansichten: Hebel, Quer- und Düsengestänge, Federn. Zug- und Druckstangen-Sportfahrwerke ändern mit Wippen die Wirkrichtung am Dämpfungselement.
4. Stabilisator- reduziert seitliches Wanken der Karosserie.
5. Gummi-Metall-Scharniere- sorgen für eine elastische Verbindung der Federelemente mit der Karosserie. Stoßen und Vibrationen teilweise absorbieren, dämpfen. Typen: Silentblöcke und Buchsen.
6. Federweg stoppt- Begrenzen Sie den Federweg in extremen Positionen.

Federungsklassifizierung

Grundsätzlich werden Aufhängungen in zwei große Typen unterteilt: und unabhängig. Diese Einteilung wird durch das kinematische Diagramm der Aufhängungsführung bestimmt.

Abhängige Suspendierung

Die Räder sind über einen Balken oder eine durchgehende Brücke starr verbunden. Die vertikale Position eines Radpaares relativ zur gemeinsamen Achse ändert sich nicht, die Vorderräder sind schwenkbar. Die Hinterradaufhängung ist ähnlich. Es gibt eine Feder, Feder oder pneumatisch. Beim Einbau von Federn oder pneumatischen Faltenbälgen ist es erforderlich, spezielle Stangen zu verwenden, um die Brücken gegen Verschieben zu sichern.

• einfach und zuverlässig im Betrieb;
• hohe Tragfähigkeit.

• schlechte Handhabung;
• schlechte Stabilität bei hohen Geschwindigkeiten;
• weniger Komfort.

Einzelradaufhängung

Die Räder können ihre vertikale Position relativ zueinander ändern, während sie in derselben Ebene bleiben.

• gute Handhabung;
• gute Fahrzeugstabilität;
• großer Komfort.

• teurer und komplexer Aufbau;
• weniger Zuverlässigkeit im Betrieb.

Teilunabhängige Federung oder Torsionsbalken Ist eine Zwischenlösung zwischen abhängiger und unabhängiger Federung. Die Räder sind immer noch verbunden, aber es besteht die Möglichkeit ihrer leichten Bewegung relativ zueinander. Diese Eigenschaft wird aufgrund der elastischen Eigenschaften des die Räder verbindenden U-förmigen Trägers bereitgestellt. Diese Federung wird hauptsächlich als Hinterradaufhängung für preisgünstige Autos verwendet.

Arten von Einzelradaufhängungen

McPherson

- die häufigste Vorderachsfederung in modernen Autos. Der untere Arm ist über ein Kugelgelenk mit der Nabe verbunden. Je nach Konfiguration kann Längsstrahlschub verwendet werden. An der Nabeneinheit ist eine Amortisationsstrebe mit Feder befestigt, deren oberer Träger an der Karosserie befestigt ist.

Der an der Karosserie befestigte Querlenker, der beide Arme verbindet, dient als Stabilisator und wirkt dem Wanken des Autos entgegen. Das untere Kugelgelenk und das Stoßdämpfer-Topflager ermöglichen eine Raddrehung.

Die Hinterradaufhängungsteile sind nach dem gleichen Prinzip gefertigt, der einzige Unterschied besteht darin, dass die Räder nicht gedreht werden können. Der untere Arm wird durch Längs- und Querstangen ersetzt, die die Nabe fixieren.

• Einfachheit des Designs;
• Kompaktheit;
• Verlässlichkeit;
• kostengünstig herzustellen und zu reparieren.

• durchschnittliche Handhabung.

Doppelquerlenker-Vorderradaufhängung

Effizienteres und anspruchsvolleres Design. Der obere Befestigungspunkt der Nabe ist der zweite Querlenker. Als elastisches Element kann eine Feder oder ein Torsionsstab verwendet werden. Die Hinterradaufhängung hat einen ähnlichen Aufbau. Diese Aufhängungsanordnung bietet eine bessere Fahrzeughandhabung.

Luftfederung

Die Rolle der Federn bei dieser Aufhängung übernehmen Druckluftbälge. Mit besteht die Möglichkeit, die Körperhöhe einzustellen. Es verbessert auch die Fahrqualität. Wird bei Luxusautos verwendet.

Hydraulische Federung

Die Stoßdämpfer sind mit einem einzigen geschlossenen Kreislauf mit Hydraulikflüssigkeit verbunden. ermöglicht die Einstellung von Steifigkeit und Fahrhöhe. Verfügt das Fahrzeug über Steuerelektronik und Funktionen, passt es sich automatisch den Straßen- und Fahrbedingungen an.

Sport-Einzelradaufhängung

Schraubenfederung oder Gewindefahrwerk - Stoßdämpfer mit der Möglichkeit, die Steifigkeit direkt am Auto einzustellen. Dank der Gewindeverbindung des unteren Federanschlags lässt sich dessen Höhe sowie die Bodenfreiheit verstellen.

Suspension Ist eine Reihe von Vorrichtungen, die eine elastische Verbindung zwischen gefederten und ungefederten Massen herstellen.Die Federung reduziert die auf die gefederten Massen wirkenden dynamischen Belastungen. Es besteht aus drei Geräten:

• elastisch
• Führung
• Dämpfung

Elastisches Gerät 5 werden die von der Fahrbahn wirkenden Vertikalkräfte auf die gefederte Masse übertragen, die dynamischen Belastungen reduziert und die Laufruhe verbessert.

Reis. Hinterradaufhängung an schrägen Armen von BMW-Fahrzeugen:
1 - Antriebswelle der Antriebsachse; 2 - Stützhalterung; 3 - Halbachse; 4 - Stabilisator; 5 - elastisches Element; 6 - Stoßdämpfer; 7 - Hebel der Aufhängungsführungsvorrichtung; 8 - Stützpfosten der Halterung

Führungsgerät 7 - ein Mechanismus, der die auf das Rad wirkenden Längs- und Querkräfte und deren Momente wahrnimmt. Die Kinematik der Führungseinrichtung bestimmt, wie sich das Rad relativ zum Tragsystem bewegt.

Dämpfungsvorrichtung() 6 dient dazu, Schwingungen der Karosserie und der Räder zu dämpfen, indem Schwingungsenergie in Wärme umgewandelt und an die Umgebung abgegeben wird.

Die Federungskonstruktion muss die erforderliche Laufruhe bieten und kinematische Eigenschaften aufweisen, die den Anforderungen an Stabilität und Beherrschbarkeit des Fahrzeugs gerecht werden.

Abhängige Suspendierung

Die abhängige Federung ist gekennzeichnet durch die Abhängigkeit der Bewegung eines Achsrades von der Bewegung des anderen Rades.

Reis. Radabhängiges Federungssystem

Die Übertragung von Kräften und Momenten von den Rädern auf die Karosserie bei einer solchen Aufhängung kann direkt durch metallelastische Elemente - Federn, Federn oder mit Hilfe von Stangen - eine Stangenaufhängung erfolgen.

Metallelastische Elemente haben eine linear-elastische Kennlinie und bestehen aus Spezialstählen mit hoher Festigkeit bei großen Verformungen. Solche elastischen Elemente umfassen Blattfedern, Torsionsstäbe und Federn.

Blattfedern werden bei modernen Personenkraftwagen praktisch nicht verwendet, mit Ausnahme einiger Modelle von Mehrzweckfahrzeugen. Wir können die Modelle von Pkw feststellen, die bisher mit Blattfedern in der Aufhängung produziert wurden, die auch heute noch verwendet werden. Längsblattfedern wurden hauptsächlich in die abhängige Radaufhängung eingebaut und dienten als elastische und Führungsvorrichtung.

Bei Pkw und Lkw oder Transporter werden Federn ohne Federn verwendet, bei Lkw - mit Federn.

Reis. Federn:
a) - ohne Feder; b) - mit einer Feder

Federn als elastische Elemente werden in der Federung vieler Personenkraftwagen verwendet. In den Vorder- und Hinterradaufhängungen, die von verschiedenen Firmen der meisten Personenkraftwagen hergestellt werden, werden zylindrische Schraubenfedern mit einem konstanten Stabquerschnitt und einer Windungssteigung verwendet. Eine solche Feder hat eine linear-elastische Kennlinie, und die notwendigen Kennlinien werden durch zusätzliche elastische Elemente aus Polyurethan-Elastomer und Gummi-Zugpuffer bereitgestellt.

Bei Personenkraftwagen russischer Produktion werden zylindrische Schraubenfedern mit konstantem Stabquerschnitt und Steigung in Aufhängungen in Kombination mit Gummistoßfängern verwendet. Bei Fahrzeugen von Herstellern aus anderen Ländern, zum Beispiel BMW 3er, wird eine tonnenförmige (Form-)Feder mit progressiver Kennlinie in die Hinterradaufhängung eingebaut, die durch die Form der Feder und den Einsatz eines variablen Profilstabs erreicht wird.

Reis. Sprungfedern:
a) Schraubenfeder; b) Tonnenfeder

Eine Reihe von Fahrzeugen verwendet eine Kombination aus Schrauben- und Formfedern mit variabler Stabdicke, um eine progressive Leistung zu erzielen. Formfedern haben eine progressive elastische Eigenschaft und werden wegen ihrer geringen Bauhöhe als „Mini-Blöcke“ bezeichnet. Solche Formfedern werden beispielsweise bei der Hinterradaufhängung von Volkswagen, Audi, Opel etc. verwendet. Formfedern haben im Federmittelteil und an den Rändern unterschiedliche Durchmesser, die Miniblockfedern haben unterschiedliche Wickelstufen.

Als elastisches Element und Stabilisator werden bei Automobilen in der Regel Torsionsstäbe mit kreisförmigem Querschnitt verwendet.

Das elastische Drehmoment wird vom Torsionsstab über an seinen Enden angeordnete Keil- oder Tetraederköpfe übertragen. Die Torsionsstäbe am Auto können in Längs- oder Querrichtung eingebaut werden. Die Nachteile von Torsionsstäben sind ihre große Länge, die notwendig ist, um die erforderliche Steifigkeit und den Federweg zu erzeugen, sowie die hohe Ausrichtung der Verzahnungen an den Enden des Torsionsstabs. Es ist jedoch zu beachten, dass Torsionsstäbe ein geringes Gewicht und eine gute Kompaktheit aufweisen, wodurch sie erfolgreich an Pkw der mittleren und oberen Klasse eingesetzt werden können.

Einzelradaufhängung

Die Einzelradaufhängung sorgt dafür, dass die Bewegung eines Achsrades unabhängig von der Bewegung des anderen Rades ist. Nach der Art der Führungsvorrichtung werden Einzelradaufhängungen in Lenker- und MacPherson-Aufhängungen unterteilt.

Reis. Schema der Einzelradaufhängung

Reis. McPhersons unabhängiges Federungssystem

Verbindungsaufhängung- Aufhängung, deren Führungsvorrichtung ein Gelenkmechanismus ist. Je nach Anzahl der Hebel kann es Doppelhebel- und Einhebelaufhängungen geben und je nach Schwenkebene der Hebel - Querhebel, Diagonalhebel und Längshebel.

Liste der Arten von Autoaufhängungen

In diesem Artikel werden nur die Haupttypen von Autoaufhängungen betrachtet, während es ihre Typen und Unterarten tatsächlich viel mehr gibt und Ingenieure darüber hinaus ständig neue Modelle entwickeln und alte modifizieren. Der Einfachheit halber finden Sie hier eine Liste der gängigsten. Im Folgenden wird jeder der Anhänger detaillierter diskutiert.

• Abhängige Anhänger
  • An einer Querfeder
  • Bei Längsfedern
  • Mit Führungshebeln
  • Mit Stützrohr oder Deichsel
  • "De Dion"
  • Drehstab (mit verbundenen oder gekoppelten Hebeln)
• Einzelradaufhängung
  • Mit Pendelachswellen
  • Auf Längslenkern
    • Feder
    • Drehstab
    • Hydropneumatisch
  • Anhänger "Dubonnet"
  • Doppelte Längslenker
  • An schrägen Hebeln
  • Doppelquerlenker
    • Feder
    • Drehstab
    • Blattfedern
    • Auf gummielastischen Elementen
    • Hydropneumatisch und pneumatisch
    • Mehrlenkeraufhängung
  • Kerzenanhänger
  • Pendelleuchte "MacPherson" (schwingende Kerze)
  • An den Längs- und Querhebeln

• Aktive Anhänger
• Luftfederung

Die Federung ist ein wichtiges System, das es dem Auto ermöglicht, sich zu bewegen (schließlich werden mit seiner Hilfe die Räder am Auto befestigt) und gleichzeitig den Komfort und die Sicherheit von Passagieren und Ladung gewährleistet. Lesen Sie in diesem Artikel mehr über die Autoaufhängung, ihre Hauptelemente und ihren Zweck.

Zweck der Autoaufhängung

Die Federung ist eines der Hauptsysteme des Fahrwerks des Autos, es ist notwendig, die Karosserie (oder den Rahmen) des Autos mit den Rädern zu verbinden. Die Federung fungiert als Zwischenglied zwischen Auto und Straße und löst mehrere Probleme:

Übertragung von Kräften und Momenten, die aus der Wechselwirkung der Räder mit der Fahrbahn entstehen, auf den Rahmen oder Körper;
- Verbindung von Rädern mit einer Karosserie oder einem Rahmen;
- sorgt für die für die normale Bewegung notwendige Position der Räder relativ zum Rahmen bzw. zur Karosserie und zur Straße;
- Bietet eine akzeptable Laufruhe, gleicht Fahrbahnunebenheiten aus.

Die Federung eines Autos ist also nicht nur ein Satz von Komponenten zur Verbindung von Rädern und Karosserie oder Rahmen, sondern ein komplexes System, das ein normales und komfortables Fahren des Autos ermöglicht.

Allgemeine Fahrzeugaufhängung

Jede Aufhängung, unabhängig von ihrer Art und Vorrichtung, weist eine Reihe von Elementen auf, die zur Lösung der oben beschriebenen Probleme beitragen. Zu den wichtigsten Elementen der Aufhängung gehören:

Leitelemente;
- Elastische Elemente;
- Löschgeräte;
- Radstützen;
- Stabilisatoren;
- Befestigungselemente.

Es ist zu beachten, dass nicht jede Aufhängung separate Teile hat, die die Rolle des einen oder anderen Elements spielen - oft löst ein Teil mehrere Probleme gleichzeitig. Beispielsweise verwendet eine traditionelle Federaufhängung eine Feder als Führungs- und Federelement sowie als Dämpfungsvorrichtung. Das Paket aus Stahlfederblechen sorgt gleichzeitig für die gewünschte Position des Rades, nimmt die aus der Bewegung entstehenden Kräfte und Momente auf und dient gleichzeitig als Stoßdämpfer, der Fahrbahnunebenheiten ausgleicht.

Jedes Federelement muss separat besprochen werden.

Führungselemente

Die Hauptaufgabe der Führungselemente besteht darin, den notwendigen Charakter der Radbewegung relativ zum Rahmen oder zur Karosserie bereitzustellen. Außerdem nehmen die Führungselemente die Kräfte und Momente des Rades (vor allem seitlich und längs) auf und leiten diese an die Karosserie bzw. den Rahmen weiter. Hebel der einen oder anderen Bauart werden üblicherweise als Führungselemente in verschiedenen Arten von Aufhängungen verwendet.

Elastische Elemente

Der Hauptzweck elastischer Elemente ist die Übertragung von vertikal gerichteten Kräften und Momenten. Das heißt, die elastischen Elemente nehmen Fahrbahnunebenheiten wahr und übertragen diese an die Karosserie oder den Rahmen. Es ist zu beachten, dass elastische Elemente die wahrgenommenen Lasten nicht absorbieren - im Gegenteil, sie akkumulieren sie und übertragen sie mit einiger Verzögerung auf die Karosserie oder den Rahmen. Als elastische Elemente können Federn, Schraubenfedern, Torsionsstäbe sowie verschiedene Gummipuffer (die am häufigsten in Verbindung mit elastischen Elementen anderer Art verwendet werden) wirken.

Löschgeräte

Die Dämpfungsvorrichtung erfüllt eine wichtige Funktion - sie dämpft die Schwingungen des Rahmens oder der Karosserie, die durch das Vorhandensein von elastischen Elementen verursacht werden. Meistens wirken hydraulische Stoßdämpfer als Dämpfungselemente, aber auch pneumatische und hydropneumatische Geräte werden in vielen Autos verwendet.

Bei den meisten modernen Personenkraftwagen sind das elastische Element und die Dämpfungseinrichtung zu einer einzigen Struktur zusammengefasst – dem sogenannten Federbein, das aus einem hydraulischen Stoßdämpfer und einer Schraubenfeder besteht.

Durch die Wahrnehmung einwirkender Kräfte und Dämpfung von Schwingungen. Die Aufhängung ist Teil des Fahrgestells des Fahrzeugs.

Die Federung des Autos umfasst eine Führung und elastische Elemente, eine Dämpfungsvorrichtung, einen Stabilisator, eine Radstütze und Befestigungselemente.

Die Führungselemente sorgen für Verbindungen und Kraftübertragungen an die Fahrzeugkarosserie. Die Führungselemente bestimmen, wie sich die Räder relativ zum Wagenkasten bewegen. Als Führungselemente werden alle Arten von Hebeln verwendet: Längs-, Quer-, Doppelhebel usw.

Das elastische Element nimmt die Belastungen aus Fahrbahnunebenheiten auf, speichert die aufgenommene Energie und leitet sie an die Karosserie weiter. zwischen metallischen und nichtmetallischen elastischen Elementen unterscheiden. Metallelastische Elemente werden durch eine Feder, eine Feder und einen Torsionsstab dargestellt.

Bei der Aufhängung von Personenkraftwagen werden häufig Schraubenfedern aus einer Stahlstange mit kreisförmigem Querschnitt verwendet. Die Feder kann eine konstante und variable Steifigkeit aufweisen. Schraubenfedern haben normalerweise eine konstante Steifigkeit. Durch die Veränderung der Federform (mit einem Metallstab mit variablem Querschnitt) kann eine variable Steifigkeit erreicht werden.

Die Blattfeder wird bei LKWs verwendet. Der Torsionsstab ist ein elastisches Metallelement, das zum Verdrehen dient.

Nichtmetallische Elemente umfassen Gummi-, pneumatische und hydropneumatische elastische Elemente. Neben metallelastischen Elementen werden auch gummielastische Elemente (Puffer, Bumper) verwendet.

Die Arbeit pneumatischer elastischer Elemente basiert auf den elastischen Eigenschaften von Druckluft. Sie bieten eine hohe Laufruhe und die Fähigkeit, einen bestimmten Wert der Bodenfreiheit einzuhalten.

Das hydropneumatische elastische Element wird durch eine spezielle Kammer dargestellt, die mit Gas und Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist und durch eine elastische Trennwand getrennt ist.

Die Dämpfungsvorrichtung (Stoßdämpfer) soll die Schwingungsamplitude der Karosserie, die durch die Arbeit des elastischen Elements verursacht wird, reduzieren. Die Arbeit des Stoßdämpfers basiert auf dem hydraulischen Widerstand, der sich aus dem Flüssigkeitsfluss von einem Hohlraum des Zylinders zum anderen durch die Kalibrierlöcher (Ventile) ergibt.

Es gibt folgende Stoßdämpferausführungen: Einrohr(ein Zylinder) und Zweirohr(zwei Zylinder). Zweirohr-Stoßdämpfer sind kürzer als Einrohr-Stoßdämpfer, haben ein breites Anwendungsspektrum und werden daher häufiger in einem Auto verwendet.

Bei Einrohr-Stoßdämpfern befinden sich Arbeits- und Ausgleichsraum in einem Zylinder. Die durch Temperaturschwankungen verursachte Volumenänderung des Arbeitsmediums wird durch das Volumen des Gashohlraums ausgeglichen.

Ein Zweirohr-Stoßdämpfer besteht aus zwei ineinander liegenden Rohren. Das Innenrohr bildet den Arbeitszylinder und das Außenrohr den Ausgleichshohlraum.

Eine Reihe von Stoßdämpferkonstruktionen bieten die Möglichkeit, die Dämpfungseigenschaften zu verändern:

• manuelle Ventileinstellung vor dem Einbau des Stoßdämpfers in das Auto;
• die Verwendung von Magnetventilen mit einem variablen Bereich von Kalibrierlöchern;
• Änderung der Viskosität des Arbeitsfluids aufgrund des Einflusses des elektromagnetischen Feldes.

Die Längslenkeraufhängung wird als Hinterradaufhängung des Fahrzeugs verwendet. Andere Arten von Aufhängungen können sowohl an der Vorder- als auch an der Hinterachse des Fahrzeugs verwendet werden. Am weitesten verbreitet bei Pkw sind: an der Vorderachse - MacPherson-Aufhängung, an der Hinterachse - Mehrlenker-Aufhängung.

Einige Offroad- und Premium-Fahrzeuge sind mit einer Luftfederung ausgestattet, die Luftfedern verwendet. Einen besonderen Platz im Fahrwerksdesign nimmt die von Citroen entwickelte hydropneumatische Federung ein. Die Konstruktion der luft- und hydropneumatischen Federung basiert auf bekannten Federungsarten.

Heutzutage statten viele Automobilhersteller ihre Fahrzeuge mit einer aktiven Federung aus. Eine Art der aktiven Federung ist die sogenannte. adaptives Fahrwerk, das die Dämpfungskapazität der Stoßdämpfer automatisch regelt.

Fahrzeugaufhängungen werden nach dem Design (oder den Typen) von Führungen und elastischen Elementen klassifiziert. Führungseinrichtungen dienen der Wahrnehmung und Übertragung von Traktions-, Brems- und Seitenkräften, die beim Abbiegen von den Rädern auf die Karosserie entstehen. Die Gestaltung der Führungsvorrichtung beeinflusst die Art der Positionsänderung der Karosserie und der Räder des Autos während der Fahrt. Die elastischen Elemente in der Aufhängung sind die Hauptwandler der dynamischen Lasten, die über die Räder von der Straße auf die Karosserie übertragen werden. Den größten Effekt bei der Reduzierung dynamischer Belastungen besitzen „weiche“ Aufhängungen, die über elastische Elemente mit geringer Steifigkeit verfügen. Solche Aufhängungen können niedrige Frequenzen der Karosserieschwingungen (nicht mehr als 1 Hz) liefern, die den größten Komfort beim Autofahren schaffen, da sie die Karosserie von den Kräften isolieren, die aus der Wechselwirkung der Räder mit Unregelmäßigkeiten in die Straße.

Es wird angenommen, dass für Pkw der beste Komfort (keine Ermüdung des Fahrers bei längerer Fahrt und kein Gefühl von Körpervibrationen beim Fahren auf einer befestigten Straße mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten) erreicht wird, wenn die Karosseriebeschleunigung 0,5-1 m . nicht überschreitet / s 2 bei vertikalen Körpereigenschwingungen mit Frequenzen bis 1 Hz.

Die Richteinrichtung der Federung bestimmt die Kinematik der Räder in Bezug auf Karosserie und Fahrbahn, die einen wesentlichen Einfluss auf die Fahrleistungen des Fahrzeugs hat. Abweichend von einigen Konstruktionsmerkmalen der verwendeten Führungseinrichtungen lassen sich diese in Form einfacher Diagramme darstellen (Abb. 2) .

Die Führungsvorrichtung ist ein Satz von Hebeln unterschiedlicher Bauart, Stangen und Gelenken, die das Rad mit der Karosserie verbinden und für die Übertragung von Kräften und Momenten sorgen. Zur Übertragung von Axialkräften werden in der Regel einfache Stangen mit Gelenkstützen verwendet, die Biegebelastungen ausschließen. Ein Beispiel für solche Stangen sind die Längsaufhängungsstangen der Antriebsräder von VAZ-2101-Fahrzeugen; -2107, "Mazda-РХ7", "Volkswagen", "Daimler-Benz" und quer zum Beispiel Panhardstab, der Seitenkräfte in abhängigen Aufhängungen wahrnimmt. Das Querschnittsprofil solcher Stäbe kann unterschiedlich sein, bieten aber eine hohe Knickfestigkeit. Die am häufigsten verwendeten Ruten sind rund.

Bei Einzelradaufhängungen, bei denen Kräfte in Quer- und Längsrichtung übertragen werden müssen, werden Hebel in Dreieck- oder Halbmondform verwendet, die gegen Längskräfte beständig sind und eine Biegefestigkeit gegen Längs- und Querbelastungen aufweisen. Hebel werden durch Stanzen oder Schmieden aus Stahl- oder Aluminiumlegierungen hergestellt. In einigen Fällen werden Guss- und Schweißkonstruktionen verwendet. Die Querhebel von Porsche, Daimler-Benz und anderen bestehen aus einer Aluminiumlegierung.

Die Lenkerlenker sind über Kugelgelenke und Buchsen mit Rad und Karosserie verbunden. Scharniere können Führungen und Träger sein. Bei einer Einzelradaufhängung ruht beispielsweise ein elastisches Element auf dem Unterlenker. Das Kugelgelenk eines solchen Hebels nimmt in verschiedene Richtungen wirkende Kräfte auf, daher muss das Gelenk tragend sein. Das Scharnier an den oberen Hebeln nimmt keine Vertikalkräfte wahr, sondern überträgt hauptsächlich Querkräfte. In diesem Fall wird ein Führungsscharnier verwendet. In Abb. 3 zeigt die Lagerkugelgelenke und das Pilotgelenk, die in Automobilen verwendet werden. Es ist zu beachten, dass ähnliche Gelenke an Lenkstangen verwendet werden. Die Scharniere haben einen zylindrischen oder konischen (1:10) Führungsschaft, der Kugelkopf ist mit einer Kunststoffeinlage (Acetylharz) bedeckt, die Schutzhülle ist mit einem Spezialfett gefüllt. Solche Scharniere (Hersteller Ehrenreich, Lemförder Metalvoren) haben eine gute Schmutzdichtigkeit und sind praktisch wartungsfrei.

Bemerkenswertes Lagerscharnier (Abbildung 3b) , mit zusätzlicher Geräuschdämmung in Form von elastischen Gummieinlagen, die Daimler-Benz zur Isolierung von Rollgeräuschen von Radialreifen verwendet.

Die Traganordnungen der Federungsführungseinrichtung sollten reibungsarm, ausreichend steif sein und schallabsorbierende Eigenschaften aufweisen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, werden Gummi- oder Kunststoffeinlagen in die Gestaltung der Stützelemente eingebracht. Als Materialien der Laufbuchsen werden taktfreie Materialien verwendet, die während des Betriebs keine Wartung erfordern, zum Beispiel Polyurethan, Polyamid, Teflon usw. Die Verwendung von Gummibuchsen in den Buchsen sorgt für eine gute Geräuschdämmung, Elastizität bei Torsion und elastische Verschiebung unter Last .

Am weitesten verbreitet bei tragenden Elementen sind Silentblöcke (Abb. 4) , bestehend aus einer zylindrischen Gummibuchse, die mit einer großen Kompression zwischen den äußeren und inneren Metallbuchsen gepresst wird. Diese Hülsen ermöglichen ± 15° Torsionswinkel und bis zu 8° Fluchtungsfehler (Abb. 4, a) . Ärmel (Abb. 4, b) Es wird auf einem BMB-528i-Auto verwendet, das durch Vulkanisieren von Gummi zwischen zwei Stahlbuchsen hergestellt wird, gute schallabsorbierende Eigenschaften und eine ausreichende Steifigkeit aufweist. Ärmel (Abb. 4, c) fand breite Anwendung und Querstangen und Stoßdämpfer.

An den Querhebeln von Daimler-Benz 280S / 500SEC und Volkswagen-Fahrzeugen sind sogenannte Gleitlager verbaut, bei denen die Zwischenhülse entlang der inneren gleiten kann, wodurch eine geringe Torsionssteifigkeit gegeben ist (Verformung nicht größer als 0,5 mm bei Seitenkraft von 5 kN). Der Träger ist geschmiert und der bewegliche Teil mit Gleitringdichtungen abgedichtet.

Um die Dämpfung solcher Geräusche bei BMW 5er Pkw zu gewährleisten, kommen Gummiauflagen zum Einsatz, die beidseitig in den Querträger der Hinterradaufhängung eingepresst sind und je nach Verformungsrichtung unterschiedlich steif sind. In der Vorderradaufhängung der Autos "Honda Prelude" und "Ford Fiesta" kommt eine kombinierte Buchse aus Polyurethan, Kunststoff und Stahlscheiben zum Einsatz, die je nach Wirkungsrichtung der Kräfte unterschiedliche Steifigkeitseigenschaften aufweisen. Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb verwenden "Audi-100/200" und "Opel Corsa" eine einteilig geformte Gummibuchse in den Querlenkern, die je nach Richtung der Rollwiderstandskräfte unterschiedliche Steifigkeit mit der erforderlichen Elastizität in die seitlichen und vertikalen Richtungen.

Elastische Tragelemente zeichnen sich durch Design und Material aus, aus dem sie gefertigt sind. Das Hauptmerkmal eines elastischen Elements ist die Steifigkeit (das Verhältnis von Last zu Verformung oder Durchbiegung, die es verursacht), d.h. elastische Widerstandsfähigkeit des Materials gegen verschiedene Arten von Belastungen.

Metalle, Gummi, einige Kunststoffe und Gase besitzen diese Eigenschaft am stärksten. Die beste Art der elastischen Charakteristik ist eine progressive Charakteristik, die eine gewisse Steifigkeit in der Mitte (der Zone der Entstehung von Karosserieschwingungen) aufweist, die den größten Komfort beim Autofahren bietet) und eine hohe Steifigkeit in den Extrempositionen der Aufhängungsführung während Kompression und Rebound, um einen harten Aufprall zu vermeiden.

Daher verwenden Aufhängungen eine Kombination von elastischen Elementen, von denen jedes seine eigene spezifische Funktion erfüllt. In der Regel umfasst die Zusammensetzung der elastischen Elemente: die wichtigsten elastischen Elemente, die die durch die Masse des Autos erzeugte vertikale Last wahrnehmen; zusätzliche elastische Elemente, die die Steifigkeit des elastischen Hauptelements erhöhen und den Federweg begrenzen, unter Ausschluss eines harten Aufpralls; ein Stabilisator, der eine Erhöhung der Steifigkeit des elastischen Hauptelements bei Querwinkelvibrationen und Karosserieneigungen beim Wenden des Fahrzeugs bereitstellt. Metallelastische Elemente haben eine linear-elastische Kennlinie und bestehen aus Spezialstählen mit hoher Festigkeit bei großen Verformungen. Solche elastischen Elemente umfassen Blattfedern, Torsionsstäbe und Federn. Blattfedern werden bei modernen Personenkraftwagen praktisch nicht verwendet, mit Ausnahme einiger Modelle von Mehrzweckfahrzeugen. Wir können die Modelle von Pkw feststellen, die bisher mit Blattfedern in der Aufhängung produziert wurden, die auch heute noch verwendet werden. Längsblattfedern wurden hauptsächlich in die abhängige Radaufhängung eingebaut und dienten als elastische und Führungsvorrichtung. Es wurden sowohl Mehrblatt- als auch Einblattfedern verwendet.

Federn als elastische Elemente werden in der Federung vieler Personenkraftwagen verwendet. In den Vorder- und Hinterradaufhängungen, die von verschiedenen Firmen der meisten Personenkraftwagen hergestellt werden, werden zylindrische Schraubenfedern mit einem konstanten Stabquerschnitt und einer Windungssteigung verwendet. Eine solche Feder hat eine linear-elastische Kennlinie, und die notwendige Progressivität wird durch zusätzliche elastische Elemente aus Polyurethan-Elastomer und Gummi-Zugpuffer bereitgestellt. Eine Reihe von Fahrzeugen verwendet eine Kombination aus Schrauben- und Formfedern mit variabler Stabdicke, um eine progressive Leistung zu erzielen.

Formfedern haben eine progressive elastische Eigenschaft und werden wegen ihrer geringen Bauhöhe als "Miniblock" bezeichnet. Derartige Formfedern werden beispielsweise in der Hinterradaufhängung von Volkswagen, Audi, Opel etc. verwendet.Formfedern haben unterschiedliche Durchmesser im Federmittelteil und an den Rändern, auch die Miniblockfedern haben unterschiedliche Windungsstufen. Bei BMW 3er-Fahrzeugen ist in der Hinterradaufhängung eine Tonnenfeder mit progressiver Kennlinie eingebaut, die durch die Form der Feder und den Einsatz eines variablen Profilstabs erreicht wird. Bei Personenkraftwagen werden zylindrische Schraubenfedern mit konstantem Stabquerschnitt und konstanter Steigung in Aufhängungen in Kombination mit Gummistoßfängern verwendet.

Als elastisches Element und Stabilisator werden bei Automobilen in der Regel Torsionsstäbe mit kreisförmigem Querschnitt verwendet. Das elastische Drehmoment wird vom Torsionsstab über Keil- oder Tetraederköpfe übertragen, die sich an seinen Enden befinden. Die Torsionsstäbe am Auto können in Längs- oder Querrichtung eingebaut werden. Die Nachteile von Torsionsstäben sind ihre große Länge, die notwendig ist, um die erforderliche Steifigkeit und den Federweg zu erzeugen, sowie die hohe Ausrichtung der Verzahnungen an den Enden des Torsionsstabs. Es ist jedoch zu beachten, dass Torsionsstäbe ein geringes Gewicht und eine gute Kompaktheit aufweisen, wodurch sie erfolgreich bei Pkw der mittleren und oberen Klasse (z Räder von Honda Civic usw.).

Pneumatische und pneumohydraulische elastische Elemente haben in der Federung von Personenkraftwagen noch keine breite Anwendung gefunden. Der Einsatz von Gas als elastisches Element ist sehr erfolgversprechend, da es wie kein anderes elastisches Element die Anpassung der Federeigenschaften und Bodenfreiheit ermöglicht. Pneumohydraulische elastische Elemente haben eine Metallhülle, in der das Gas von einem Kolben durch eine Flüssigkeit komprimiert wird, die die Rolle eines Verschlusses, d.h. sorgen zusammen mit den Dichtungen des beweglichen Kolbens für die notwendige Dichtheit. Neben Citroen fertigt Fichtel & Sachs pneumohydraulische Elastikelemente für einige Klasse-8-Fahrzeuge in Europa.

Stabilisatoren an Pkw können je nach Art und Ausführung der Aufhängung verschiedene Formen haben: gerade, U-förmig, gewölbt usw. Der Stabilisator ist auf Gummibuchsen montiert, um die Lager elastisch zu verformen. Stabilisatoren bestehen in der Regel aus Federstahl.

Die abhängige Federung bei Pkw ist an den Hinterrädern montiert. Eine Besonderheit des Designs der verwendeten abhängigen Aufhängungen ist das Vorhandensein von elastischen Elementen, die vertikale Lasten übertragen und keine Reibung aufweisen, starre Stangen und Hebel, die seitliche (seitliche) Lasten wahrnehmen und dem Rad und der Karosserie eine bestimmte Kinematik verleihen.

Bei abhängigen Aufhängungen zur Wahrnehmung und Übertragung von Querkräften wird der Panhardstab verwendet, ein starrer Stab, dessen Enden schwenkbar befestigt sind: eines am Achskörper, das andere an der Karosserie. Die Lage dieses Lenkers relativ zur Achsachse und seine Länge beeinflussen die Wankachsenposition und das Einfahren des Fahrzeugs in eine Kurve, wodurch das Unter- oder Übersteuern verstärkt oder abgeschwächt wird. Die Positionierung des Panhardstabes in Fahrtrichtung hinten an der Achse trägt dazu bei, das bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb inhärente Übersteuern zu reduzieren, und die Position vor der Achse hilft, das bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb inhärente Untersteuern zu reduzieren. Die Lage der Traktion entlang der Radachse hat praktisch keinen Einfluss auf die Lenkung des Autos.

Ein charakteristisches Design der hinteren abhängigen Aufhängung eines Autos mit Heckantrieb (klassisches Layout) ist die Aufhängung eines VAZ-Autos (Abb. 5) .

In die Aufhängung sind zwei Stoßdämpfer schräg zur Fahrzeughochachse eingebaut. Diese Anordnung der Stoßdämpfer sorgt neben der Dämpfung vertikaler Schwingungen für eine Erhöhung der Seitenstabilität der Karosserie. Ein ähnlicher Einbau von Stoßdämpfern findet sich in den Aufhängungen von Volkswagen, Opel, Ford, Fiat usw. Für die Wahrnehmung von Seitenkräften wird anstelle von Panhards Schub bei einer Reihe von Pkw der Watt-Mechanismus verwendet. Der Watt-Mechanismus kann sich sowohl entlang der Achse des Tragbalkens als auch senkrecht dazu befinden.

Bei einem Mazda-KX7-Auto mit Hinterradantrieb und abhängiger Radaufhängung befinden sich die Hebel des Watt-Mechanismus entlang der Achse der Achse. Der Mechanismus befindet sich vor dem Achskörper und sorgt zusammen mit den Längslenkern für eine neutrale Kurvenlage, eine vertikale Bewegung der Achse und eine Aufnahme von Querkräften. Diese Komplikation der abhängigen Federung eines Autos mit antreibenden Hinterrädern ermöglichte es, Geschwindigkeiten von bis zu 200 km / h zu erreichen. Um eine neutrale Lenkung unabhängig von der Achslast zu gewährleisten, kommt die Antriebsradaufhängung mit schrägen oberen Hebeln ohne seitliche Traktion zum Einsatz (Ford Taunus Auto).

Die fortschrittlichste abhängige Aufhängung der Antriebsräder eines Autos wird bei einem Volvo-740/760 verwendet: Die Aufhängung hat zwei lange Hebel, die unter dem Achskörper angebracht sind, an denen eine Feder und ein Stoßdämpfer montiert sind. Die Unterarme sind über Gummilager am Körper befestigt, die beim Verdrehen eine gewisse Flexibilität aufweisen. Querkräfte werden durch den hinter dem Achskörper auf Höhe der Radachse befindlichen Panhard-Querschub aufgenommen.

Die abhängige Hinterradaufhängung von Autos mit Frontantrieb besteht aus einem Träger, meistens ein offenes Profil, der die Achsen der Räder verbindet, zwei oder vier Längslenkern, die schwenkbar oder starr am Träger befestigt sind. Die unteren Hebel sind so gefertigt, dass auf ihnen elastische Elemente und Stoßdämpfer aufliegen. Querkräfte werden meist durch den Panhardschub wahrgenommen.

Die hintere abhängige Aufhängung des Saab-900 hat einen Kraftträger, an dem die Längshebel (oberer und unterer) schwenkbar befestigt sind und den Watt-Mechanismus bilden. Oberhalb des Kraftbalkens befindet sich eine Panhardstange, die seitliche Belastungen wahrnimmt und die Lenkung des Autos praktisch nicht beeinflusst, sowie den Wankschwerpunkt erhöht, was für Fahrzeuge mit Frontantrieb wirksam ist. Die Anordnung der unteren Hebel vor dem Träger und der oberen dahinter bewirkt eine Belastung aller Hebel durch Zugkräfte beim Bremsen und Parallelfahren des Trägers beim Abrollen der Karosserie in einer Kurve. Der Nachteil eines solchen Federungssystems ist die Verschiebung der Position der Mitte der Längsrolle bei Lastwechsel: Bei geringer Last befindet sich die Rollenmitte vor der Radachse und bei Volllast - hinter der Achse . Diese Veränderung der Position der Mitte der Längsrolle führt beim Bremsen zu einem "Eintauchen" des Autos.

Bei einem Ford Fiesta-Auto werden Brems- und Traktionskräfte durch zwei untere Längslenker am Träger und Halterungen wahrgenommen, die an verstärkten Stoßdämpferstangen und durch mit der Karosserie verbundene Gummibuchsen befestigt sind. Am tragenden Balken befinden sich federelastische Elemente und die Stoßdämpferhalterungen sind gegenüber der Balkenachse nach hinten verschoben. Diese Aufhängungskonstruktion entlastet den mittleren Teil des Trägers von Verwindungskräften beim Beschleunigen und Verzögern.

Bei einigen Renault- und Daimler-Benz-Pkw-Modellen sind zwei untere Längslenker und ein oberer Querlenker am Träger montiert, mit der Möglichkeit zur Drehung und Winkelversatz. Diese Anordnung sorgt für eine geradlinige Bewegung der Hinterachse ohne seitliche Verschiebung und eine Verringerung der Karosserieneigung bei Kurvenfahrten.

Bei den Autos "Audi-100", "Mitsubishi Talent", "Toyota Start" sind die hinteren angetriebenen Räder mit zwei Längslenkern aufgehängt, die in Biegung arbeiten (Abb. 6).

Zug- und Bremsmomente werden über weit beabstandete, starr mit dem Querträger verbundene Hebel übertragen und durch die Wahrnehmung des Biegemoments durch die Hebel und Torsionsbelastungen durch den Querträger wird die Längs- und Querneigung der Karosserie reduziert. Eine solche Federung wird auch bei Range Rover und Daimler-Benz eingesetzt, im ersten Fall in der Vorderradaufhängung, im zweiten - in der Vorder- und Hinterradaufhängung von Allradfahrzeugen.

Beim Wagen AZLK-2141 kommt auch eine Aufhängung mit Torsionsquerträger und Längslenkern zum Einsatz, die Biegebelastungen wahrnehmen, die sich von der in Abb Abb. 7 Anordnung elastischer Elemente - Federn direkt an den Hebeln.

Bei Personenkraftwagen hat sich die Aufhängungskonstruktion (teilweise auch als semi-unabhängig bezeichnet) mit zugehörigen Längslenkern durchgesetzt. Die einfachste Version dieser Konstruktion ist die Aufhängung der Hinterräder von VAZ-Fahrzeugen mit Frontantrieb. (Abb. 7) (einschließlich VAZ-1111), ZAZ-1102, Renault 5ST-Turbo, Volkswagen Polo, Sirocco, Passat, Golf, Ascona usw.

Reis. 7. Hinterradaufhängung des Autos VAZ-2109: 1 - Hinterradnabe; 2 - hinterer Querlenker; 3 - Halterung zur Befestigung des Querlenkers; 4.5 - bzw. Gummi- und Distanzbuchsen des Hebelscharniers; 6 - Befestigungsschraube des Querlenkers; 7 - Karosseriehalterung; 8 - Stützscheibe zur Befestigung der Stoßdämpferstange; 9 - obere Abstützung der Aufhängungsfeder; 10 - Distanzhülse; 11- Isolierdichtung der Aufhängungsfeder; 12 - hintere Aufhängungsfeder; 13 - Kissen zur Befestigung der Stoßdämpferstange; 14 - Kompressionshubpuffer; 15 - Stoßdämpferstange; 16 - Stoßdämpfer-Schutzgehäuse; 17 - untere Stützschale der Aufhängungsfeder; 18 - Stoßdämpfer; 19 - Verbindungsbalken; 20 - Achse der Radnabe; 21 - Radkappe; 22 - Befestigungsmutter der Radnabe; 23 - Lagerscheibe; 24 - Dichtring; 25 - Nabenlager; 26 - Bremsschild; 27.28 - Halte- bzw. schmutzreflektierende Ringe; 29 - Querlenkerflansch; 30 - Stoßdämpferbuchse; 31 - eine Halterung zur Montage eines Stoßdämpfers; 32 - Gummi-Metall-Scharnier des Querlenkers

Eine solche Federung bei Frontantriebsfahrzeugen gewährleistet die einfache Anordnung aller Federungselemente, eine geringe Anzahl von Teilen in der Federung, das Fehlen von Führungshebeln und -stangen, die optimale Übersetzung von der Karosserie zur elastischen Federung, die Wegfall des Stabilisators, hohe Entgleisungs- und Spurstabilisierung bei unterschiedlichen Federwegen, günstige Lage der Mittelrollen, verringert die Möglichkeit des "Pickens" der Karosserie beim Bremsen.

Volkswagen Golf- und Sirocco-Fahrzeuge mit einem Querlenker in der Nähe der Stützen der Enden der Längslenker (der Sturzänderungskoeffizient liegt nahe eins) haben eine einfache Konstruktion der Aufhängung mit verbundenen Hebeln.

Der Wagen "Renault-Turbo" verfügt über eine Federung mit Querlenker und drehelastischen Elementen. Jedes Rad ist mit zwei Torsionsstäben unterschiedlichen Durchmessers (vorne - kleiner Durchmesser, hinten - groß) verbunden, die gleichzeitig mit einem gleichseitigen Federweg arbeiten, und bei gegenüberliegenden werden die hinteren Torsionsstäbe und der die Hebel verbindende Querträger belastet. Die Stoßdämpfer in der Aufhängung sind schräg zur Hochachse nach vorne geneigt eingebaut und nehmen die Kräfte beim Bremsen und Beschleunigen auf.

An den Vorder- und Hinterrädern von Fahrzeugen werden Einzelradaufhängungen mit Doppelquerlenkern verwendet. Die Aufhängung besteht aus zwei Querlenkern, die jedes Rad schwenkbar mit der Karosserie verbinden, elastischen Elementen, Stoßdämpfern und einem Stabilisator. An der Vorderradaufhängung sind die äußeren Enden der Hebel durch Kugelgelenke mit einem Drehzapfen oder Achsschenkel verbunden. Je größer der Abstand zwischen den oberen und unteren Führungsarmen, desto genauer ist die Aufhängungskinematik. Die unteren Hebel sind kräftiger ausgeführt als die oberen, da neben den Längskräften auch die seitlichen wahrgenommen werden. Die Aufhängung an Doppelquerlenkern ermöglicht, abhängig von der relativen Position der Hebel, die gewünschte (optimale) Lage der Quer- und Längsrollzentren.

Zudem ist es durch die unterschiedlich langen Hebel (Trapezfederung) möglich, unterschiedliche Winkelverlagerungen der Räder bei Zug- und Druckstößen zu erreichen und Spurwechsel bei Relativbewegungen von Karosserie und Rädern auszuschließen. Ein Beispiel für eine Doppelquerlenkeraufhängung ist die Vorderradaufhängung von VAZ-Fahrzeugen. (Abb. 8) ... Ein ähnliches Design wird natürlich bei Opel, Honda, Fiat, Renault, Volkswagen verwendet, mit bestimmten Konstruktionsmerkmalen der Aufhängungselemente.

Federung mit Doppelquerlenkern wurde in den Konstruktionen vieler Autos implementiert, insbesondere Daimler-Benz verwendete eine Federung ähnlich der auf den Abbildungen gezeigten Abb. 8 , in fast allen Pkw. Die Vorderradaufhängung des Autos "Opel Cadet S" hat ein einfaches Design, dessen Führungsvorrichtung ohne Gummibuchsen starr an den Längsträgern der Karosserie befestigt ist. An den unteren Querlenkern sind Schraubenfedern mit einer Neigung zur Längsachse des Fahrzeugs eingebaut; Im Inneren der Federn befinden sich elastische Druckpuffer. Die Stoßdämpfer befinden sich an den Oberlenkern, die Zugstufendämpfer befinden sich in den Stoßdämpfern. Diese Anordnung von Federn und Stoßdämpfern sorgt für eine gleichmäßige Belastung der Radgelenke. Die Vorderradaufhängung bildet zusammen mit der Zahnstangenlenkung eine separate Montageeinheit, mit der sich Sturz, Spur und Neigung des Drehpunkts vor der Befestigung an der Karosserie einstellen lassen.

Reis. 8. Gerät (e) und typisches Diagramm (6) der Vorderradaufhängung eines VAZ-2105-Autos: 1 - Radnabenlager; 2 - Kappe; 3 - die Einstellmutter; 4 - die Achse des Drehstifts; 5 - Nabe; 6 - Bremsscheibe; 7 - Schwenkständer; 8 - Oberarm; 9 - Kugellager; 10 - Puffer; 11 - Stützglas; 12 - Gummikissen; 13, 26 - jeweils die oberen und unteren Stützfederteller; 14 - die Achse des oberen Hebels; 15 - die Einstellscheibe; 16, 25 - Halterungen zum Befestigen der Stange des Stabilisators bzw. des Stoßdämpfers; 17 - Gummibuchse; 18 - Stabilisator; 19 - Körperholm; 20 - die Achse des Unterarms; 21 - unterer Arm; 22 - Aufhängungsfeder; 23 - Clip; 24 - Stoßdämpfer; 27 - Körper des unteren Kugelgelenks; 28 - der Bolzen der Radnabe

Die Vorderradaufhängung des Autos "Honda Prelude" hat kurze obere Querlenker, die schräg zur Radachse angeordnet sind. Der untere Querlenker steht ebenfalls schräg zur Radachse (dieser Winkel ist ca. dreimal kleiner als der vom oberen Querlenker gebildete Winkel), zusammen mit den unteren Querlenkern werden Längslenker verwendet, die über eine an der Karosserie befestigte elastisches Scharnier.

Der Wagen "Alpha-90" hat ein in Längsrichtung angeordnetes drehelastisches Element, das mit dem unteren Arm der Führungsvorrichtung verbunden ist.

Citroen-Fahrzeuge sind mit pneumohydraulischen elastischen Elementen in der Aufhängung ausgestattet (Abb. 9) ... Wie zuvor angemerkt, sorgen solche elastischen Elemente für eine "weiche" Federung und Fahrhöhensteuerung.

Elastisches Element (Abb. 9, a) besteht aus einem Zylinder, in dem sich ein Kolben mit langer Führungszylinderfläche bewegt. Im oberen Teil des Zylinders ist ein kugelförmiger Ballon installiert, der durch eine elastische Membran (Membran) in zwei Hohlräume unterteilt ist: Der obere ist mit komprimiertem Stickstoff gefüllt, der untere mit Flüssigkeit. Zwischen Zylinder und Zylinder befindet sich ein stoßdämpfendes Ventil, durch das beim Aus- und Einfedern Flüssigkeit geleitet wird. Die Konstruktion des elastischen Elements ermöglicht den Einbau in die Aufhängung in jeder Position. Insbesondere an der Hinterradaufhängung des Citroen-VX-Fahrzeugs sind die elastischen Elemente leicht schräg zur Horizontalen eingebaut, deren Kraftübertragung durch die kugelförmige Abstützung durch die Halterungen der Längslenker der Aufhängung erfolgt Handbuch. Der Einsatz von pneumohydraulischen Elementen in der Aufhängung von Pkw ermöglicht der Karosserie je nach Belastung eine eigene Schwingfrequenz im Bereich von 0,6-0,8 Hz.

Bei Autos "Mercedes 20 (U / ZOOE) wird eine Aufhängung an doppelten Querraumhebeln verwendet. Eine solche Aufhängung besteht aus gelenkig gepaarten Hebeln, die in der Draufsicht ein Dreieck bilden, mit einem Schnittpunkt in der konstruktiven Mitte der Schwenkachse (auf der Symmetrieachse des Rades) Eine solche konstruktive Aufhängung bietet unter Berücksichtigung des Vorhandenseins von elastischen Elementen in den Trägereinheiten ein hohes Maß an Sicherheit beim Drehen des Autos bei hohen Geschwindigkeiten.

Aufhängung an Leitpfosten („MacPherson-Federbein“-Aufhängung, siehe Abb. 2, e) es wird bei fast den meisten Pkw verwendet, die von verschiedenen ausländischen Unternehmen hergestellt werden. Bei inländischen Autos ist die charakteristischste Konstruktion der Aufhängung an Führungsgestellen die Vorderradaufhängung von VAZ-Fahrzeugen mit Frontantrieb. (Abb. 10) und AZLK.

Die Vorderradaufhängung des VAZ-2109-Autos besteht aus einer teleskopischen Stoßdämpfungsstrebe, auf deren Oberteil eine zylindrische Feder eines elastischen Elements installiert ist, und auf der Stange befindet sich ein Puffer des Kompressionshubs von der Querlenker, der über Federbein, Verlängerung und Stabilisator schwenkbar mit der Karosserie verbunden ist.

Audi, Volkswagen, Opel, Ford, DEU Nexia und viele andere haben ein ähnliches strukturelles und kinematisches Vorderradaufhängungsschema.

Der Vorteil einer Federung mit Führungssäule ist die Kompaktheit der Montage der Elemente, die Feder-, Führungs- und Dämpfungsarbeit leisten, sowie geringe Kräfte in den Befestigungspunkten der Federung an der Karosserie, die Möglichkeit, langhubige Federungen zu verwenden, die bieten die beste Laufruhe, die Möglichkeit, eine optimale Kinematik zu schaffen, den Komfort einer guten Vibrations- und Körperschalldämmung, eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Reifenunwucht und -unrundheit usw.

Reis. 10. Vorderradaufhängung des VAZ-2109-Autos: 1 - Karosserie; 2 - obere Stützschale; 3 - Kompressionshubpuffer; 4 - Unterstützung des Puffers; 5 - Aufhängungsfeder; 6 - unterer Stützfederteller; 7 - Kugelgelenk der Lenkstange; 8 - Schwenkarm; 9 - Teleskopgestell; 10 - Exzenterscheibe; 11 - Einstellschraube; 12 - Rackhalterung; 13 - lenkende Faust; 14 - Befestigungsschraube; 15 - Gehäuse; 16 - Haltering; 17 - Radnabenkappe; 18 - verzahnter Antriebsschaft; 19 - Radnabe; 20 - Radnabenlager; 21 - Bremsscheibe; 22 - Querlenker; 23 - die Einstellscheibe; 24 - Stabilisatorgestell; 25 - Stabilisator; 26 - Stabilisierungskissen; 27 - Stabilisatorhalterung; 28, 31 - Klammern; 29 - Dehnen des Querlenkers; 30 - Unterlegscheiben; 32 - Gummi-Abstandshülse der Orthese; 33 - Buchse; 34 - eine Schutzabdeckung für den Kugelbolzen; 35 - Kugelbolzenlager; 37 - Kugelbolzenkörper; 38 - Aufhängestange; 39, 40 - obere Stützkörper; 41-45 - Elemente der oberen Stütze; 46 - Bolzen; / - obere Unterstützung; // - Kugelbolzen des Querlenkers; /// - vorderes Scharnier der Querlenkerverlängerung; a - kontrollierte Lücke

Betrachten wir einige der Konstruktionsmerkmale der Aufhängung mit einer Zahnstangenführung. Bei der Analyse der Aufhängungskinematik kann man erkennen, dass die Position des Rollzentrums vom Neigungswinkel der Zahnstange zur Vertikalen und der Unterlenker zum Horizont abhängt. Durch die Wahl des Einbaus von Federbein und Hebeln kann sichergestellt werden, dass die Position des Rollzentrums unter verschiedenen Belastungen viel niedriger ist als bei einer Aufhängung an Doppelquerlenkern. Die Winkelstellung des Federbeins beeinflusst auch die Sturz- und Spurwechsel. Wenn der Gepäckträger in der Nähe der Vertikalen und des langen unteren Querlenkers platziert ist, ändert sich die Spur praktisch nicht. Zu beachten ist auch, dass die Sturzänderung unter Einwirkung von Seitenkräften bei Kurvenfahrt deutlich geringer ist als bei Doppelquerlenkern.

Um ein Verklemmen des Stoßdämpferkolbens zu verhindern, wird die Feder an der Zahnstange schräg eingebaut, so dass die Federeinbauachse durch das Lagerscharnier des unteren Querlenkers verläuft.

Bei BMW-Autos 5 -1 Serie verwendet eine Vorderradaufhängung mit Doppelgelenken. Elastische Elemente-Federn ruhen mit ihrem unteren Teil auf an den Stoßdämpferkörper angeschweißten Schalen, wobei der obere Teil der Feder an drei Punkten an einem an der Karosserie befestigten Kugellager anliegt. Die Lenkvorrichtung besteht aus Querhebeln, die seitliche Belastungen aufnehmen, und schräg zur Fahrzeuglängsachse nach vorne gerichteten Stangen, die eine Eindrehung der gelenkten Räder in Richtung positiver Vorspur, d.h. die Stabilität der geradlinigen Bewegung wird verbessert. Die gegenseitige Position der Stützscharniere der Hebel und Stangen ermöglicht es, den Längsrollwiderstand beim Beschleunigen und Verzögern zu erhöhen. Die Aufhängung der Antriebsräder des Honda Prelude besteht aus langen Querlenkern und leicht schräg zur Längsachse ausgerichteten Längslenkern. Die Armhalterungen im Radbereich befinden sich etwa in der Radmitte, wodurch eine optimale Lage der Mitte der Seitenrolle erreicht wird.

Aufhängung an Längslenkern der Führungseinrichtung (siehe Abb. 2, d) besteht aus einem robusten, meist geschweißten Kasten- oder Gussarm 5 (Abb. 11) eine Führungseinrichtung, die sich in Fahrtrichtung auf jeder Seite des Fahrzeugs befindet.

Der Hebel nimmt die Torsions- und Biegebelastungen auf, die aus der Bewegung des Fahrzeugs entstehen. Um die notwendige Steifigkeit der Federung bei Querkräften zu gewährleisten, weist der Hebel weit auseinander liegende Abstützungen an der Karosserie auf. Längslenkeraufhängung wird häufig in der Hinterradaufhängung von Fahrzeugen mit Frontantrieb verwendet. Die horizontale Position der Hebel sorgt dafür, dass Sturz, Achsvermessung und Spur beim Ein- und Ausfedern unverändert bleiben. Die Länge der Hebel beeinflusst die Progressivität der elastischen Eigenschaften der Aufhängung, und da die Schwenkpunkte der Hebel die Mittelpunkte der Längsneigung des Fahrzeugs sind, wird die Karosserie beim Bremsen "hocken".

Renault, Citroen, Peugeot und andere sind mit einer Aufhängung mit Längslenkern ausgestattet.

Federn, Torsionsfedern und pneumohydraulische Vorrichtungen werden als elastische Elemente in Aufhängungen verwendet. Federelastische Elemente können sowohl koaxial zum Stoßdämpfer ("Peugeot") als auch parallel ("Mitsubishi Colt", "Talbot") angeordnet sein. Bei einigen Peugeot-Modellen sind die Federbeine leicht geneigt zur Horizontalen angeordnet, und die elastischen Elemente sind beim Citroen BX-Auto ähnlich installiert. Hinterradaufhängung mit Drehstabfedern (siehe Abb. 11 ) ist kompakt. Torsionsstäbe 2 Gitter mit Führungsrohren 1 und 7 ... Gegossene Längslenker 5 an Rohrenden angeschweißt 1 und 7 ineinander gesteckt und durch Gummitüllen getrennt 8 und 9 .

Schräglenkeraufhängung (siehe Abb. 2, f) gilt nur für die Hinterradaufhängung von Autos. BMW Autoaufhängung 5 Serie gezeigt in Abb. 12 , eine ähnliche Führungsvorrichtung ist bei Autos von Fiat, Daimler-Benz, Ford mit einigen Konstruktionsmerkmalen installiert.

Am günstigsten aus Sicht der Aufhängungskinematik ist der Schwenkwinkel im Bereich von 10-25° (der Winkel zwischen der Querachse und der Position der Befestigung am Körper des Führungsarms in der horizontalen Ebene) . Dieser Winkel gilt beispielsweise für Autos: BMW 5181/5251 und BMW 5281/5351 - 20°; "Ford Sierra / Scorpio" -18°, "Opel-Senator" - 14° usw. Bei dieser Gestaltung der Führungseinrichtung der Antriebsräder treten Winkel- und Linearbewegungen zwischen Rad und Hauptzahnrad (Differential) auf, die einen Einbau in die Achswellen zur Drehmomentübertragung auf die Räder erfordern, um diese durch zwei Gelenke gleicher Winkelgeschwindigkeit zu kompensieren Bewegungen. Abhängig vom Verhältnis der Längen der Schräghebel und den Winkeln ihrer Installation können Sie fast jede gewünschte Position der Rollzentren und eine Verringerung des Spurwechsels erreichen. Bei solchen Aufhängungen wird der Stoßdämpfer versetzt zur Radachse eingebaut, wodurch ein Übersetzungsverhältnis vom Rad zum Stoßdämpfer von eins erreicht werden kann.

Zusätzliche elastische Federelemente, die zusätzlich zu den Hauptfederelementen eingebaut werden, erfüllen zwei Aufgaben: Geräusch- und Schwingungsisolierung der Karosserie und Begrenzung des Federweges beim Ein- und Ausfedern mit entsprechender Progressivität der Federeigenschaften der Federung. Die Hauptanforderung an die elastischen Elemente wird dabei sein, eine gewisse Elastizität in axialer Richtung und eine hohe Steifigkeit in radialer Richtung zu schaffen, um die Beeinflussung der Fahrwerkskinematik auszuschließen. Solche zusätzlichen elastischen Elemente bestehen in der Regel aus Gummi und verschiedenen elastischen Polymeren (zB Polyurethan). In den Vorderradaufhängungen der gelenkten Räder ist ein Kugellager im oberen Träger der Federbeine verbaut (siehe Abb. 10)- um Reibung beim Drehen der Räder zu vermeiden, da diese sich zusammen mit den Federbeinen drehen. In Abb. 4.13 zeigt die oberen elastischen Stützen der Säulen von Volvo 740/760 und Mercedes 190.

Zur Unterstützung Abb. 13, a die gummilager sind so ausgelegt, dass die kräfte von feder und stoßdämpfer getrennt wahrgenommen werden. Die Tragfeder wirkt über ein Axialkugellager auf den Gummipuffer 5 ... Die Stoßdämpferstange ist in der Buchse montiert 1 wodurch es auf den mittleren Teil des Gummipuffers wirkt 5. Ein ähnliches Pufferdesign wird beim Peugeot-Auto verwendet, nur in einer etwas vereinfachten Konstruktion des Gummipuffers selbst. Auf Abb. 13, b Gummiauflage 5 dient hauptsächlich der Schalldämmung und das elastische Element 6 befindet sich an der Stoßdämpferstange und leitet die Kraft beim Einfedern durch die Innenkappe der Stütze 5 auf Betonung 4 und Körper. Diese Konstruktion erhöht die Führungsbasis des Stoßdämpfers und verhindert ein Festfressen des Vorbaus.

Vortrag 14, 15.

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