Zdefiniujmy czym jest zawieszenie samochodu. Jest to urządzenie, które zapewnia elastyczne przyleganie kół samochodowych do układu nośnego, a także reguluje położenie nadwozia podczas jazdy, zmniejszając obciążenie kół.
Obecnie oferowane są różne rodzaje zawieszeń: sprężynowe, pneumatyczne, sprężynowe, skrętne itp. Tak więc typ skrętny to metalowe wałki skrętne, które pracują skrętnie, z jednym końcem przymocowanym do podwozia, a drugim do specjalnej dźwigni stojącej prostopadle i połączonej z osią.
Produkcja takiej części wykonana jest ze stali poddanej obróbce cieplnej, co bezpośrednio pozwala jej wytrzymać duże obciążenia w momencie skręcania.
Główną zasadą zawieszenia jest praca zginania.
Zastosowanie modelu skrętnego
Położenie belki skrętnej jest możliwe wzdłużnie i poprzecznie. Układ wzdłużny stosowany jest w dużych, ciężkich samochodach ciężarowych. W samochodach osobowych stosuje się układ poprzeczny, zwykle z napędem na tylne koła.
W tych dwóch przypadkach mechanizm został zaprojektowany tak, aby zapewnić płynną pracę, kontrolę przechyłów podczas pokonywania zakrętów, zapewnić optymalne tłumienie drgań kół, nadwozia oraz zmniejszyć drgania kół kierowanych.
W niektórych pojazdach zawieszenie z drążkiem skrętnym służy do automatycznego wyrównywania za pomocą silnika, który ciągnie belki w celu uzyskania dodatkowej sztywności, w zależności od prędkości, a także stanu nawierzchni drogi.
Konstrukcja z regulacją wysokości może być używana podczas zmiany kół. To wtedy pojazd jest podnoszony trzema kołami, a czwarty jest podnoszony za pomocą podnośnika. Za główną zaletę tego typu zawieszenia uważa się trwałość, łatwość regulacji wysokości, a także kompaktowość w szerokości transportowej.
Zajmuje znacznie mniej miejsca niż sprężyny śrubowe. Oczywiście konfiguracja drążka skrętnego jest łatwa w obsłudze, a także łatwa w utrzymaniu.
Proces roboczy
Z tego filmu dowiesz się, jak działa zawieszenie drążka skrętnego.
Ze względu na to, że wał skrętny jest sztywno zamocowany do nadwozia lub ramy samochodu, podczas pracy zawieszenia działają na niego siły skręcające. Ale wał skrętny jest wykonany ze specjalnego stopu i ma pewne utwardzenie, co pozwala mu pracować jako element sprężynowy.
W momencie skręcania wał ma tendencję do powrotu koła samochodu do pierwotnego położenia. Tak więc zasada działania jest podobna do sprężynowej lub resorowanej wersji tej części samochodowej. Zawieszenie półniezależne to układ zawieszenia wykonany w postaci dwóch wahaczy wleczonych połączonych poprzecznym wahaczem wleczonym.
Główne zalety takiego mechanizmu:
- łatwość instalacji;
- niewielka waga;
- ścisłość.
Kluczową wadą jest możliwość używania go tylko na nienapędzanej osi.
Regulacja zawieszenia
W przypadku luźnego zawieszenia istnieje możliwość regulacji pozycji za pomocą zwykłego klucza. Wystarczy zejść z auta, dokręcić niezbędne śruby. Najważniejsze, aby nie przesadzać, aby uniknąć nadmiernej sztywności skoku w momencie ruchu. Regulacja drążka skrętnego jest łatwiejsza niż regulacja typów sprężyn.
Producenci samochodów zmieniają belkę skrętną, aby regulować położenie ruchu w zależności od masy silnika.
Kluczowe właściwości naprawcze
Biorąc pod uwagę wszystkie problemy belek skrętnych, całkiem możliwe jest stwierdzenie, że konserwacja, jak również naprawa zawieszenia drążka skrętnego, wiąże się z następującymi sytuacjami:
- Regulacja wysokości konstrukcji.
- Demontaż lub wymiana drążków skrętnych.
- Wymiana łożysk igiełkowych.
- Wymiana palców, osi tylnej belki.
- Naprawa ramienia tylnej belki.
Regulacja wysokości tylnego zawieszenia nie powinna być traktowana jako naprawa całej konstrukcji. Zwykle dzieje się tak, ponieważ właściciel samochodu chce podnieść tył samochodu.
Czasami zmiana wysokości belki ma na celu zwiększenie sztywności i zmniejszenie osiadania tylnej części samochodu przy maksymalnym obciążeniu. Musisz wiedzieć, że drążek skrętny tylnej belki nie jest w stanie działać, gdy zmienia się wysokość tylnej belki, będzie działał pod bardziej agresywnym obciążeniem, a to może wpłynąć na jego zasoby.
Proces zmiany wysokości polega na zmianie położenia skrętu, a właściwie jego wielowypustowego końca, a także koła zębatego. Drążek skrętny ma na końcach złącza szczelinowe. Drążek skrętny jest przymocowany na jednym końcu do złącza szczelinowego, dźwigni tylnej belki.
A drugi - w złącze na korpusie belki. Jeśli ten typ zawieszenia jest naprawiany, to drążki skrętne będą musiały zostać zdemontowane.
W tej sytuacji ważne jest, aby drążki skrętne ustawić w ich naturalnej pozycji w tylnej belce, aby w momencie montażu było jasne, co i gdzie jest wstawiane. Do demontażu drążka skrętnego w procesie wyciągania z połączenia wielowypustowego stosuje się ściągacz bezwładnościowy.
Trzpień ściągacza jest wkręcony w gwint na końcu drążka skrętnego, może ten gwint należy wyczyścić.
Często połączenia wielowypustowe „kwaśne” lub „przyklejone”, w tym przypadku standardowy ściągacz nie pomoże, tylko zwykły młot może pomóc.
Często naprawy zawieszenia drążków skrętnych wiążą się z procesem wymiany łożysk igiełkowych tylnej belki. Według niektórych danych proces wymiany łożysk igiełkowych jest wymagany po 80 000 km.
Podczas wymiany łożysk konieczne będzie zdemontowanie drążków skrętnych, a także dźwigni belek. Każda strona belki zawiera dwa łożyska. Najgroźniejszym problemem tylnej belki jest zużycie łożyska igiełkowego, ponieważ zwykłemu pasjonatowi samochodów trudno to określić.
W przypadku braku diagnostyki samochód jest również eksploatowany z rozdrobnionym łożyskiem, co pogarsza problem. W rezultacie oś się zużywa. Oczywiście osie tylnej belki można wymienić, ale w domu jest to bardzo trudne, ponieważ oprócz wiedzy i doświadczenia wymagany jest specjalny sprzęt i urządzenia.
Stacje serwisowe nie wymieniają osi, oferują jedynie nową belkę zmontowaną z nowymi osiami, co jest bardzo kosztowną propozycją.
Najtrudniejszym przypadkiem przy naprawie konstrukcji skrętnej jest zniszczenie gniazda łożyska w dźwigni. Zdarza się to rzadko, w bardzo „zaniedbywanej” sytuacji.
Zniszczenie siedziska następuje z tego powodu, że trzpień tylnej belki, choć znacznie rzadziej, gdyż to miejsce jest chronione przez zewnętrzną bieżnię łożyska. Proces naprawy dźwigni: odbudowa siedziska na sprzęcie do cięcia metalu.
Głównym problemem renowacji ramienia belki jest poszukiwanie odpowiedniego sprzętu, takie prace wykonuje się na tokarce i wytaczarce.
Galeria
W tym dziale znajdują się zdjęcia mocowań skrętnych do cysterny, przyczepy i innych.
Do komfortowej jazdy po wyboistych drogach niezbędne jest elastyczne połączenie kół z karoserią. Jednym ze sposobów zapewnienia tego połączenia jest zastosowanie zawieszenia drążka skrętnego. Jest aktywnie wykorzystywany w przemyśle motoryzacyjnym ze względu na swoją kompaktowość, prostotę konstrukcji i wysoką niezawodność.
Zawieszenie drążka skrętnego - co to jest?
Drążek skrętny to wałek wykonany ze specjalnej stali sprężynowej poddanej obróbce cieplnej. Na stop nałożono bardzo surowe wymagania. Musi wytrzymać ciągłe obciążenia bez utraty swoich pierwotnych właściwości. Od tego zależy niezawodność i trwałość zawieszenia jako całości. Aby zmniejszyć negatywny wpływ środowiska zewnętrznego, drążek skrętny pokryty jest mieszanką antykorozyjną i farbą. Wały, które są pokryte gumowaną mieszanką, są najlepiej zabezpieczone przed rdzą.
Podczas gdy samochód pokonuje nierówności, drążki skrętne skręcają się w jednym kierunku. W zależności od cech konstrukcyjnych są to:
- okrągły;
- kwadrat;
- prostokątny;
- rekrutowany z kilku warstw metalu.
Końce drążka skrętnego są sztywno przymocowane do:
- ramię nośne;
- karoseria lub rama samochodu (w zależności od projektu).
Mocowanie odbywa się za pomocą splajnów. Mocowanie do karoserii można zrealizować z profilem innym niż okrągły. Dla normalnej pracy zawieszenia, czop dźwigni i oś skrętu muszą leżeć na tej samej linii.
Wytrzymałość na skręcanie jest obliczana w taki sposób, aby drążek skrętny utrzymywał ciężar samochodu, ale jednocześnie pozwalał na ruch dźwigni, zapewniając elastyczne połączenie kół z karoserią. Sztywność zawieszenia zależy od kształtu, elastyczności stopu, długości i innych cech użytkowych drążka skrętnego.
Urządzenie i zasada działania
Poniższy rysunek przedstawia zawieszenie drążka skrętnego, którego zasadą jest ochrona karoserii przed nadmiernymi obciążeniami przenoszonymi z kół poprzez ich tłumienie za pomocą wału sprężynowego. W procesie pokonywania nierównej nawierzchni drążek skrętny jest skręcany, zapewniając maksymalną gładkość. Na końcu przejścia przez przeszkodę drążek skrętny powraca do swojej pierwotnej pozycji.
Obciążenie jest równomiernie rozłożone w całym mechanizmie. W zasadzie jest podobny do sprężyny - ale drążek skrętny wykazuje najlepszą wydajność.
Urządzenie zawieszenia drążka skrętnego przyjmuje stałe naprężenie skręcające na elastyczny wał podczas działania sił podnoszenia i opuszczania na koło. Dlatego brak zmian deformacji w drążku skrętnym jest głównym wymogiem dla produktu.
Rodzaje zawieszeń
Istnieją 2 opcje lokalizacji drążków skrętnych:
- poprzecznie;
- podłużnie.
Poprzeczne ułożenie wału skrętnego znalazło zastosowanie w lekkich pojazdach. Zazwyczaj ten typ zawieszenia jest stosowany w pojazdach z napędem na tylne koła. Jego cechą jest umieszczenie wałów wzdłuż korpusu maszyny.
Wzdłużne drążki skrętne są stosowane w dużych, ciężkich samochodach ciężarowych. Próbowano ich używać w lekkich pojazdach, ale praktyka ta nie jest powszechna.
W chwili obecnej w przemyśle motoryzacyjnym stosowane są zawieszenia 3 głównych konstrukcji:
- Przód niezależny za pomocą wałów poprzecznych.
- Tył niezależny z poprzecznymi drążkami skrętnymi.
- Pół-niezależny tył.
Przód niezależny
Przednie niezależne zawieszenie drążka skrętnego zawiera następujące elementy:
- Drążek skrętny wzdłużny. Zapewnia bardzo płynną jazdę.
- Ramię dźwigni. Przenosi siłę i powoduje skręt skrętu.
- Amortyzator. Służy do tłumienia drgań występujących w podwoziu samochodu.
- Stabilizator. Minimalizuje przechyły nadwozia podczas jazdy. Poprawia prowadzenie pojazdu.
Przednie niezależne zawieszenie drążka skrętnego jest stosowane w ciężkich SUV-ach. To zwalnia miejsce na mocny napęd kół.
Tył niezależny
Poprzeczne drążki skrętne tylnego zawieszenia są połączone z wahaczami wleczonymi. Przykładową konstrukcję przedstawia poniższy obrazek.
Ciekawym przykładem samochodu z poprzecznymi wałami skrętnymi i wahaczami wleczonymi jest Renault 16. Samochód ma różne rozstawy osi po prawej i lewej stronie. Odległość między przednimi i tylnymi kołami po prawej i lewej stronie różni się o kilka centymetrów. Powodem tego rozwiązania inżynierskiego jest sekwencyjne rozmieszczenie wałów jeden po drugim. Pogorszyło to nieco prowadzenie samochodu, ale umożliwiło zwiększenie bagażnika.
Pół-niezależne tylne
Ten rodzaj zawieszenia opiera się na drążku skrętnym, który ma kształt litery U. Ramiona wleczone znajdują się po jednym z każdej strony. Belka łączy je ze sobą. Dźwignie są przymocowane z jednej strony do korpusu, az drugiej do piasty koła.
Belka jest dobrze odporna na zginanie. Co więcej, jego kształt absolutnie nie zapobiega podkręcaniu. Koła mogą się lekko poruszać w płaszczyźnie pionowej względem siebie. Położenie belki skrętnej można zobaczyć na poniższym rysunku.
Pół-niezależne zawieszenie stosowane jest w budżetowych samochodach z napędem na przednie koła. Wynika to z prostoty konstrukcji i niskiej ceny takich maszyn.
Plusy i minusy stosowania drążków skrętnych
Zawieszenie drążka skrętnego ma swoje zalety i wady. Zaletami zawieszenia drążka skrętnego są:
- gładkość samochodu;
- możliwość regulacji wysokości, co ułatwia zmianę prześwitu;
- zwartość i prostota;
- dobra konserwowalność;
- niezawodność.
Wady zawieszenia drążka skrętnego są następujące:
- duża zależność sztywności zawieszenia od jakości drążków skrętnych;
- złożoność produkcji elastycznych wałów;
- jazda jest trudna - zakręty są zbyt łatwe.
Wniosek
Zawieszenie z drążkiem skrętnym jest aktywnie wykorzystywane w ciężkim sprzęcie, SUV-ach, a także w samochodach segmentu budżetowego. Jego prostota, niezawodność, trwałość i doskonałe inne parametry użytkowe pozwoliły na zastosowanie go w pojazdach, które nie wymagają dobrej obsługi przy dużych prędkościach, ponieważ niestety zawieszenie w ogóle nie nadaje się do sportowej, dynamicznej jazdy tego typu.
Branża motoryzacyjna rozwija się w szybkim tempie. Co roku firmy wymyślają nowe systemy i technologie. Dziś każdy jest przyzwyczajony do aut z niezależnym napędem, ale jeszcze nie tak dawno samochody były produkowane tylko z zawieszeniem z drążkiem skrętnym (Renault nie jest wyjątkiem). Co to jest i jak działa? Rozważ w naszym dzisiejszym artykule.
Funkcja i urządzenie
Zawieszenie z drążkiem skrętnym to rodzaj zawieszenia, w którym drążki skrętne pełnią funkcję elementu roboczego. Czym są te elementy? Drążek skrętny to metalowy mechanizm skręcający. Składa się z płyt lub prętów o przekroju okrągłym (rzadziej kwadratowym). Te płytki współpracują ze sobą, aby się skręcić. Drążek skrętny może służyć jako urządzenie pomocnicze (jako stabilizator) lub jako element sprężysty. Element jest przymocowany do zespołu piasty koła i przechodzi w formie gumowo-metalowego zawiasu do zespołu zawiasu. Sekcje drążków skrętnych działają jak wahacze.
Sama belka może być nakładana wzdłużnie lub poprzecznie. Ta ostatnia opcja jest najczęściej stosowana w samochodach osobowych. Wersja wzdłużna znajduje się na ciężarówkach. Ale niezależnie od rodzaju lokalizacji, belka jest zaprojektowana tak, aby korygować przechyły podczas skręcania i zwiększać płynność jazdy podczas pokonywania nierówności.
Ogólnie system składa się z następujących elementów:
- Prowadzić samochód.
- Tarcza hamulcowa.
- Ramię i ramię.
- Most.
- Skręcenie.
- Belki.
- Stabilizatory.
- Amortyzator.
Jak to działa?
Zasada działania zawieszenia drążka skrętnego jest dość prosta. Tak więc końce belki są sztywno przymocowane do nadwozia lub ramy samochodu (jeśli jest to samochód osobowy lub ciężarówka). Podczas ruchu na belkę działa siła skręcająca. W takim przypadku wał ma tendencję do powrotu koła na swoje miejsce. Jeśli jest wyposażony w opcjonalny silnik elektryczny, kierowca może być w stanie dostosować sztywność zawieszenia. W ten sposób działanie zawieszenia drążka skrętnego jest podobne do działania zawieszenia sprężynowego lub resorowanego. System wykonuje kilka zadań:
- Reguluje kąt przechyłu podczas pokonywania zakrętów.
- Zapewnia płynną jazdę.
- Pochłania wibracje kół i ramy.
- Stabilizuje koła.
Gdzie jest stosowany?
To zawieszenie można znaleźć w starych SUV-ach z ramą. Należą do nich „Mitsubishi-Pajero”, a także amerykański „Suburban” i „Tahoe”. W samochodach osobowych taki schemat zawieszenia praktycznie nie jest stosowany (w czasach ZSRR taka konstrukcja była stosowana na Zaporoże). Wśród znanych zagranicznych samochodów warto zwrócić uwagę na Renault Laguna i Peugeot 405. Stosowanie zawieszenia wielowahaczowego było wówczas trudne i kosztowne, a drążek skrętny zapewniał wysoki komfort jazdy.
Zalety
Wśród zalet zawieszenia samochodu z drążkiem skrętnym warto podkreślić łatwość obsługi. System jest więc bardzo prosty, co ułatwia przeprowadzanie napraw i konserwacji. Również to zawieszenie można regulować pod względem sztywności. Entuzjasta samochodów może samodzielnie zbudować drążki skrętne, aby dopasować je do swojego stylu jazdy, sprawić, że podwozie będzie bardziej miękkie lub sztywniejsze.
Kolejna zaleta dotyczy wagi. To zawieszenie waży znacznie mniej niż jego odpowiedniki. Jednocześnie wyróżnia się niewielkimi rozmiarami. Ta funkcja umożliwiła zastosowanie zawieszenia drążka skrętnego w Peugeot i innych małych samochodach.
Jedną z najważniejszych korzyści jest niezawodność. Podwozie to praktycznie nie wymaga napraw. A jeśli jest to zawieszenie z drążkiem skrętnym przyczepy, to jest całkowicie wieczne. Przez cały okres eksploatacji właściciele mieli do czynienia tylko z koniecznością dostosowania sztywności.
Osobliwości
Wśród innych cech należy zauważyć możliwość regulacji prześwitu. Nie każdy nowoczesny samochód ma taką możliwość. W tym przypadku do regulacji wysokości jazdy użyto jednego klucza. Konieczne było odkręcenie lub dokręcenie niezbędnej śruby regulacyjnej wewnątrz belki poprzecznej. Po podniesieniu dźwigni zwiększa się prześwit pojazdu. Podczas opuszczania zmniejsza się prześwit. Jak pokazuje praktyka, prześwit można zmienić o 5-7 centymetrów.
niedogodności
Zwróćmy teraz uwagę na wady zawieszenia drążka skrętnego. Są dość poważne i dlatego taki system nie jest już używany w samochodach. Dlaczego więc zawieszenie drążka skrętnego należy już do przeszłości?
Pierwszym problemem jest nadsterowność samochodu. W porównaniu z nowoczesnymi wielowahaczowymi odpowiednikami podwozie to tylko nieznacznie zmniejsza przechyły. Bardzo trudno jest utrzymać prędkość takiego samochodu. Dotyczy to zwłaszcza ramowych SUV-ów, które mają wysoko położony środek ciężkości i ogromną masę własną.
Kolejną wadą są ciągłe drgania przenoszone na karoserię i ramę w przypadku uderzeń. Szczególnie odczuwają to pasażerowie z tyłu. Takiego zawieszenia nie można nazwać wygodnym.
Ponadto warto zwrócić uwagę na łożyska igiełkowe. Stanowią integralną część wału skrętnego. Zasób tych łożysk wynosi 70 tysięcy kilometrów. Elementy zabezpieczone są uszczelkami i uszczelkami gumowymi, jednak ze względu na stałe narażenie na działanie agresywnych mediów uszczelki te ulegają pękaniu. Błoto i woda zaczynają przez nie przesiąkać. W rezultacie łożysko jest uszkodzone. To rozszerza siedzenia belek. Zjawisko to przyczynia się do zmiany wału koła. Jeśli uruchomisz problem, będziesz musiał całkowicie zmienić wiązkę.
O naprawie
Ponieważ zawieszenie to z czasem traci swoją elastyczność, prześwit pojazdu zmniejsza się. Aby przywrócić go do wartości fabrycznych, należy wyregulować zawieszenie kluczem. Operacje wymiany można również przypisać operacjom naprawczym:
- Drążki skrętne tylnej belki.
- Dźwignie tylnej belki.
- Łożyska igiełkowe.
- Sworznie tylnej belki.
W przypadku kapitalnego remontu belki wymagany jest demontaż drążków skrętnych. Aby uniknąć problemów podczas montażu, należy najpierw nakreślić położenie drążka skrętnego na belce. Aby usunąć sam skręt, musisz usunąć go z połączenia splajnu. Aby to zrobić, potrzebny jest geodeta inercyjny. Czasami konieczne jest rozebranie gwintów na połączeniu splajnu. Ta sekcja staje się kwaśna i nie jest tak łatwo zdemontować drążek skrętny.
Podczas naprawy takiego zawieszenia najczęściej wymieniane są łożyska igiełkowe. Aby to zrobić, musisz wyodrębnić następujące elementy:
- Dźwignie tylnej belki.
- Skręcenie.
W sumie są dwa łożyska (po jednym z każdej strony). Problem polega na tym, że nie da się samodzielnie określić stanu zdrowia elementu. A dalsza praca belki ze zużytym łożyskiem prowadzi do nieodwracalnego zużycia osi. Naprawa tylnego ramienia belki jest najtrudniejszą operacją. Wykonywana jest na specjalnym, nie da się wykonać takiej pracy samemu. Wymaga to umiejętności i wiedzy.
A znalezienie dobrego specjalisty w tej dziedzinie z odpowiednim sprzętem jest dość trudne.
Notatka
Przed regulacją tego zawieszenia warto zdiagnozować podwozie. Często stare samochody mają ukryte wady podwozia. Wpływają na pracę drążków skrętnych. Powinieneś również sprawdzić zbieżność kół. Drążki skrętne wzniosą się na żądaną wysokość tylko wtedy, gdy kąty będą prawidłowe. W przeciwnym razie właściciel napotka taki problem, jak gumowy bieżnik. Należy również zmienić odległość od środka przedniej osi do krawędzi skrzydła. Ten parametr powinien wynosić około 50 centymetrów. Jeśli wszystko jest w porządku, możesz rozpocząć konfigurację. Sama śruba regulacyjna znajduje się pośrodku i jest lekko wpuszczona w ramę.
Zamiast konkluzji
Tak więc dowiedzieliśmy się, czym jest zawieszenie drążka skrętnego. Jak widać, ma zarówno pozytywne, jak i negatywne strony. Ale bez względu na to, jak jest niezawodny, większość producentów samochodów preferuje zawieszenie niezależne od sprężyn. Teraz jego zasób stał się nie mniejszy niż drążek skrętny. A poziomu komfortu nie można porównywać.
Drążek skrętny to rodzaj zawieszenia, którego głównym elementem jest cylindryczny metalowy pręt (drążek skrętny). Ten element ma dużą elastyczność i jest znakomicie sprężysty pod wpływem skręcania. Zazwyczaj drążki skrętne wykonywane są ze specjalnych stali o wysokiej wytrzymałości, które poddawane są wstępnej obróbce cieplnej. Drążek skrętny wytrzymuje fenomenalne obciążenia mechaniczne, doskonale wytrzymuje wysokie naprężenia skręcające i praktycznie nie podlega odkształceniom przy dużych kątach skręcania. Drążki skrętne mają przekrój okrągły lub kwadratowy, można je sztaplować (z kilku blach).
Drążek skrętny z jednej strony jest sztywno przymocowany do ramy samochodu, a z drugiej strony za pomocą dźwigni jest połączony z piastą koła. Ruch koła w płaszczyźnie pionowej powoduje skręcenie skrętu (skręt jest sprężysty). Rezultatem jest mocna i sprężysta konstrukcja, która łączy nadwozie pojazdu z jego ruchomym podwoziem. W celu zwiększenia niezawodności i trwałości zawieszeń skrętnych główne połączenia i zespoły wyposażone są w elementy zabezpieczające przed obciążeniami udarowymi (amortyzatory gazowe, olejowe lub dodatkowe sprężyny spiralne).
Historia powstania zawieszenia drążka skrętnego.
Po raz pierwszy takie zawieszenie zastosowano w słynnym Volkswagen Beetle (produkcja rozpoczęła się w latach 30. XX wieku). Obecna wersja schematu drążka skrętnego, stosowana w nowoczesnych samochodach, jest ewolucyjnym pomysłem wielu modyfikacji i ulepszeń konstrukcji tego schematu zawieszenia.
Natychmiast po pojawieniu się nowego na tamte lata projektu zawieszenia, inżynierowie z europejskich i amerykańskich firm motoryzacyjnych zaczęli go udoskonalać do montażu w różnych produkowanych przez nich samochodach. Czeska Ledwinka wymyśliła zmodernizowany drążek skrętny, który był używany w ciężkich pojazdach Tatra. Po kilku latach testów to właśnie projekt Ledwinki zaczął być masowo instalowany w samochodach schodzących z linii montażowej firmy Ferdinand Porsche.
Sam Ferdinand Porsche bardzo ciepło wypowiadał się o schemacie zawieszenia drążka skrętnego. Jest lekki i wytrzymały. Te dwie główne zalety przyczyniły się do tego, że prawie wszystkie dobre samochody tamtych czasów (sportowe, terenowe i wojskowe) miały zawieszenie z drążkiem skrętnym. Obecnie drążki skrętne są stosowane w kilku modelach Ferrari, w konstrukcji zawieszenia SUV-a Toyoty Landcruiser oraz w innych modelach japońskiego giganta samochodowego, w zawieszeniach większości ciężkich samochodów. Porsche kontynuowało prace nad optymalizacją drążków skrętnych. Opracował drążki skrętne z podwójnymi dźwigniami (pręty poprzeczne w nich ukryto w stalowych rurach, które znajdowały się jedna za drugą), razem stanowiły pierwszą belkę skrętną w historii motoryzacji.
Francuscy producenci samochodów również pracują nad własnymi systemami zawieszenia z drążkami skrętnymi. André Lefèvre z Citroena wymyślił, jak wykorzystać zależność sztywności zawieszenia od długości belki skrętnej. Im dłuższy drążek skrętny, tym wygodniejsze było zawieszenie. Dodatkowo długi wał drążka skrętnego doskonale rozkłada obciążenie z nawierzchni drogi na całą karoserię. To znacznie zwiększa stabilność auta na torze i poprawia jego prowadzenie.
W czasie II wojny światowej drążki skrętne były używane do budowy czołgów i ciężkich samochodów pancernych. Krajowe czołgi KV i słynne hitlerowskie pantery były wyposażone w zawieszenie drążka skrętnego. Realne warunki bojowe po raz kolejny potwierdziły, że obwód skrętny działa skutecznie i niezawodnie. W latach powojennych prawie cały światowy przemysł samochodowy przestawił się na produkcję samochodów z drążkami skrętnymi w zawieszeniu. Przez długi czas (do lat 60.) drążki skrętne były montowane tylko na tylnym zawieszeniu, ale Jaguar po raz pierwszy zastosował przednie drążki skrętne w słynnym E-Type. W USA samochody Chrysler i Cadillac były wyposażone w drążki skrętne. W ZSRR z takim zawieszeniem produkowano samochody ZIL, Zaporożec i LUAZ.
Główne zalety i wady zawieszenia drążka skrętnego.
Belka skrętna może być umieszczona pod nadwoziem pojazdu zarówno w kierunku wzdłużnym, jak i poprzecznym. Układ wzdłużny jest bardziej odpowiedni dla ciężkich i dużych maszyn. W samochodach montowane są lekkie i kompaktowe poprzeczne drążki skrętne tylnego zawieszenia.
Zawieszenie drążka skrętnego rozwiązuje następujące zadania:
- Zapewnia płynną jazdę.
- Maksymalnie wygładza i pochłania drgania mechaniczne ramy i kół samochodu.
- Pomaga ustabilizować pozycję kół.
- Reguluje kąt przechyłu podczas pokonywania zakrętów.
Poprzeczne drążki skrętne są ograniczone rozstawem kół pojazdu. Po bokach korpusu krawędzie robocze drążków skrętnych są połączone z wahaczami. Dlatego niemożliwe jest wykonanie nieskończenie gładkiego i miękkiego zawieszenia (ze względu na ograniczone wymiary fizyczne drążków skrętnych).
Wzdłużne drążki skrętne nie mają poważnych ograniczeń długości. Podłużne belki skrętne mogą śmiało konkurować ze sprężynami i sprężynami pod względem zapewnianej miękkości i płynności jazdy. Ponadto montaż podłużnego drążka skrętnego jest technologicznie prostszym procesem.
Zalety zawieszenia drążka skrętnego:
- Niska waga i wymiary w porównaniu do sprężyn.
- Łatwe do naprawy, wymiany i konserwacji.
- Możliwość zmiany wielkości prześwitu bez ingerencji w konstrukcję innych części zawieszenia.
- Wysoka niezawodność.
- Łatwy w konfiguracji i regulacji.
- Długie okresy międzyserwisowe.
W rzeczywistości wszystkie czynności konserwacyjne zawieszenia drążka skrętnego sprowadzają się jedynie do sprawdzenia śrub mocujących (moment dokręcania). Aby dostosować wzór skręcania, mistrz potrzebuje tylko jednego klucza. Ogólną radą jest ścisłe przestrzeganie momentu dokręcania śrub określonego w karcie katalogowej. Zbyt mocne dokręcenie śrub spowoduje, że zawieszenie będzie sztywne i niewygodne.
Wady obwodu skrętnego:
- Samochód staje się „nadsterowny”. Od kierowcy wymagana jest szczególna koncentracja podczas pokonywania zakrętów. Tak, samochód mniej się toczy, ale może się zawrócić zamiast skręcać. Ta wada jest szczególnie widoczna w małych samochodach. - Proces produkcji drążków skrętnych jest skomplikowany i kosztowny. Stal wymaga specjalnego, wstępnie przygotowanego. To gwarantuje wytrzymałość i elastyczność skrętu. Do takich stali trzeba dodawać wiele różnych dodatków i trzeba stosować drogie technologie kontroli jakości. Niemniej jednak często to właśnie schemat drążka skrętnego służy do zapewnienia komfortowej jazdy na dowolnych nawierzchniach (pojazdy terenowe).
- Zastosowanie łożysk igiełkowych w miejscach mocowania drążków skrętnych do dźwigni ogranicza zasoby belki skrętnej. Łożyska pogarszają się z powodu ciągłego narażenia na sól, wilgoć, odczynniki drogowe. Dzieje się to szczególnie szybko w przypadku pęknięć uszczelek olejowych. Belka skrętna może ulec uszkodzeniu nawet szybciej niż starzeją się gumowe elementy zawieszenia. Zależy to właśnie od warunków eksploatacji, a nie od agresywnego stylu jazdy, jak wielu uważa. Na taką katastrofę jest tylko jedna rada - jak najczęściej sprawdzać zawieszenie. Jeśli problem zostanie zidentyfikowany na czas, naprawa będzie kosztować tylko wymianę uszczelek olejowych i łożysk. Jeśli sytuacja się zacznie, wadliwe łożyska szybko złamią gniazda, a wtedy belka skrętna będzie musiała zostać całkowicie naprawiona. Zazwyczaj żywotność łożyska waha się od 60-70 tysięcy kilometrów.
Obecnie zawieszenia drążków skrętnych nie są szeroko stosowane. Główny problem polega na tym, że dość trudno jest zapewnić w pełni niezależne zawieszenie kół o wysokim poziomie komfortu. Jednak z drugiej strony schemat drążka skrętnego nadal pozwala na budowanie dość luźnych zawieszeń, zwłaszcza w ciężkich pojazdach (Renault Laguna i Pegeout 405).
Zawieszenie wielowahaczowe stopniowo zastąpiło schemat drążka skrętnego. Nadal jest używany tylko w prawdziwych SUV-ach (Dodge, Mitsubishi Pajero, Ford) i ciężarówkach.
Nowoczesne samochody bardzo różnią się od tych, które były powszechne w czasach młodości naszych rodziców. Zachowały się jednak główne elementy konstrukcyjne. Zostały tylko ulepszone do tego stopnia, że są gotowe do normalnego codziennego użytku. Przykładem jest zawieszenie.
Dziś można znaleźć modele samochodów z zawieszeniem pneumatycznym lub sprężynowym, a także takie, które wykorzystują zawieszenie typu sprężynowego. Ale tematem naszej dzisiejszej rozmowy będzie, co to jest i jak działa zawieszenie drążka skrętnego.
Zawieszenie drążka skrętnego w prawdziwym samochodzie
Ogólne warunki
Zawieszenie drążka skrętnego odnosi się do specjalnych metalowych wałów skrętnych, które pracują w skręcaniu.
Jeden z ich końców jest przymocowany do podwozia, a drugi jest osadzony na dźwigni ustawionej całkowicie prostopadle i połączonej z osią. Zawieszenie tego typu wykonane jest ze stali, która została wstępnie obrobiona w odpowiednim reżimie temperaturowym. Dzięki temu podczas skręcania zawieszenie jest w stanie wytrzymać znaczne obciążenia. W rzeczywistości główną zasadę działania tego zawieszenia można uznać za wpływ na zginanie.
Z reguły belka skrętna jest umieszczona wzdłużnie lub poprzecznie. Jeśli mówimy o podłużnym typie umieszczenia, stosuje się go w dużych samochodach. Najczęściej mówimy o ciężarówkach, w których zapewnione jest znaczne obciążenie podwozia. Ale samochody osobowe na ogół korzystają z poprzecznego układu tego zawieszenia, a nawet z napędem na tylne koła.
W innych pojazdach jest takie zawieszenie.
Ale w obu przypadkach takie zawieszenie pomaga zapewnić dość płynny ruch, a także regulować przechyły podczas pokonywania zakrętów. Zapewnia to maksymalną wartość tłumienia drgań zarówno dla kół, jak i nadwozia. Dodatkowo zredukowane zostają oscylacje kół, które w tym przypadku są sterowalne.
Niektóre modele samochodów wykorzystują zawieszenie drążka skrętnego w celu automatycznego poziomowania za pomocą silnika. On niejako ściąga belki, nadając im dodatkową sztywność. O sprawności właściwej decyduje prędkość ruchu i stan drogi.
Zawieszenie, w którym można dokonać regulacji wysokości, można zastosować przy zmianie kół. Faktem jest, że samochód lub inny pojazd jest podnoszony za pomocą trzech kół, podczas gdy czwarte koło zostanie podniesione bez pomocy podnośnika.
Zaleta zawieszenia drążka skrętnego
Jak każda technologia, zawieszenie drążka skrętnego ma swoje zalety. Mówimy, że eksploatacja aut z tego typu zawieszeniem jest jedną z najdłuższych. Wynika to ze sposobu działania zawieszenia drążka skrętnego.
Regulacja wysokości
Dodatkowo możesz bardzo łatwo regulować wysokość. A kompaktowość szerokości sprawdzi się zarówno dla producentów samochodów, jak i dla tych, którzy będą bezpośrednio zaangażowani w utrzymanie samochodu.
Oszczędź miejsce
Ten typ zawieszenia zajmuje zwykle znacznie mniej miejsca niż zawieszenie sprężynowe, zwane kolumną MacPhersona. I oczywiście należy pamiętać, że zawieszenie drążka skrętnego jest jednym z najłatwiejszych w obsłudze i konserwacji.
Schematyczne przedstawienie zawieszenia drążka skrętnego
W sytuacji, gdy takie zawieszenie jest luźne, regulacja może być bardzo prosta. W tym celu stosuje się konwencjonalny klucz. Wystarczy wejść pod samochód, aby dokręcić niezbędne śruby. Ale tutaj musisz pamiętać, że nadmierne dokręcanie śrub jest obarczone bardzo twardym dyskiem samochodu w przyszłości. To główne zalety i wady zawieszenia drążka skrętnego.
Ale czym jest drążek skrętny?
Teraz musisz dowiedzieć się, czym jest ten drążek skrętny, który stał się podstawą tak popularnego zawieszenia. W rzeczywistości jest to po prostu elastyczny metalowy element, który, jak już powiedzieliśmy, działa na skręcanie.
Zasadniczo jest to metalowy pręt o okrągłym przekroju ze specjalnym połączeniem wielowypustowym na końcach. W niektórych przypadkach drążek skrętny może składać się z zestawu płyt i prętów oraz belki o żądanym przekroju.
A tak wygląda samo skręcanie
Wygląd drążka skrętnego z samochodu Mitsubishi Pajero
Za bardzo ważną cechę drążka skrętnego można uznać, że można go wykorzystać do regulacji wysokości ciała. Oczywiście w samochodach high-tech ten parametr trudno nazwać bardzo ważnym, ale wiele klasycznych pojazdów, a także tych, które mają zapewnić możliwość jazdy w najtrudniejszych warunkach, doskonale wykorzystuje tę możliwość.
Mówiąc o belce skrętnej, która zajmuje szczególne miejsce w konstrukcji zawieszenia, trzeba powiedzieć, że jej urządzeniem prowadzącym jest para wahaczy wleczonych, które z jednej strony są przymocowane do nadwozia, a z drugiej do piast kół. Sama belka ma kształt litery U, więc możesz liczyć na maksymalną sztywność i wytrzymałość. Wytrzymałość na zginanie będzie silniejsza niż na skręcanie. Dzięki temu koła mogą poruszać się pionowo, niezależnie od siebie.
Krótki film o tym, czym jest zawieszenie drążka skrętnego: