Zawieszenie w samochodzie wpływa w głównej mierze na komfort i bezpieczeństwo jazdy. Im jest ono twardsze tym bardziej odczuwane są dziury i wyboje, natomiast w przypadku miękkiego zawieszenia są one niwelowane poprzez pracę amortyzatorów. Trzeba jednak pamiętać, że może to stworzyć sytuację, kiedy auto będzie zdawało się płynąć i za mocno wychylać na boki. Poprzez takie działanie znacznie łatwiej jest wpaść w poślizg.
Oczywiście rodzaje zawieszenia określane są inaczej. W samochodach ciężarowych, jak i osobowych wyróżnić można 3 typy tego układu:
- zawieszenie zależne,
- zawieszenie niezależne,
- zawieszenie półzależne.
Najczęściej w autach miejskich stosowana jest tak zwana kolumna McPhersona. Przede wszystkim zapewnia one łatwiejsze sterowanie pojazdem. Natomiast zależny układ wykorzystywany jest głównie w ciężarówkach, którego cechą charakterystyczną jest bardzo duża wytrzymałość.
Zawieszenia niezależne
W tym układzie koła danej osi poruszają się niezależnie od siebie. Zastosowanie takiego rozwiązania skutkuje większą ilością elementów takich jak wahacze czy drążki, a także znacznie poprawia komfort jazdy. To właśnie dlatego znalazły swoje uznanie w samochodach osobowych. Do dyspozycji jest kilka rodzajów tego zawieszenia.
Układ ze śrubami sprężynowymi dwoma wahaczami poprzecznymi
Zawieszenie takie składa się z dwóch wahaczy poprzeczny po obu stronach pojazdu. Jego pracę można odczuć na ostrych zakrętach, gdyż bardzo dobrze działa na niewychylanie się karoserii auta na boki. Wahacze poprzeczne montowane są zazwyczaj do ramy, jednak można także do tego wykorzystać nadwozie. Elementy te łączy się końcami ze zwrotnicą wykorzystując do tego przegub kulowy.
Dobierając odpowiednie długości zarówno dolnego, jak i górnego wahacza można efektywnie wpływać na sposób przemieszczenia się koła w trakcie ruchu pionowego. Jeśli część będzie krótsza, wtedy dociążone koła uzyskują ujemny kąt pochylenia i odwrotnie przy jej dłuższym odcinku.
Kolumna McPhersona
Jest to obecnie najpopularniejszy rodzaj zawieszenia zależnego stosowany do samochodu osobowego. Dzięki jej zastosowaniu jeden elementy spójny odpowiada za kilka zadań:
- resorowanie,
- prowadzenie koła,
- tłumienie wybojów.
W tym rozwiązaniu amortyzator jest umiejscowiono współosiowo w środku sprężyny, pełni funkcję tłumiącą i jest dodatkowo elementem prowadzącym. Istotne jest połączenie wszystkich podzespołów, które jest różne w zależności od tego, jakie zawieszenie jest zastosowane.
Dolna część amortyzatora stanowi połączenie zwrotnicy z karoserią pojazdu mając jednocześnie możliwość obrotu wokół własnej osi. Wahacz poprzeczny jest połączony z dolną częścią zwrotnicy, natomiast dolny odcinek sprężyny opiera się na talerzu oporowym.
Zalety i wady kolumny McPhersona
Kolumna McPhersona jak każdy inny rodzaj zawieszenia ma swoje wady i zalety. Z racji tego, że jest najczęściej stosowana w samochodach osobowych warto je także przedstawić.
Do zalet z pewnością będzie należeć:
- duży skok zawieszenia,
- znacznie mniejsza masa niż w przypadku zawieszenia z podwójnymi wahaczami poprzecznymi,
- tańsza produkcja,
- niezbyt skomplikowane kinematycznie,
- Prosta budowa,
- zajmuje mało miejsca.
Wśród wad wymienić można:
- tarcie w gnieździe tłoczyska amortyzatora,
- konieczność stosowania tłoczyska o średnicy 20 milimetrów,
- przenoszenie drgań i hałasu na karoserię samochodu.
Tylne z wahaczami skośnymi
W tym przypadku koła wykonują ruchy przestrzenne, dlatego też niezbędne jest zastosowanie po jednym przegubie na każdą półoś napędową, które pozwalają na kompensację przemieszczeń osiowych oraz przemieszczenia kątowe.
Biorąc pod uwagę całą konstrukcję jest ona zbliżona do zawieszenia z wahaczami wzdłużnymi. Różnica polega właśnie na tej głównej części, dzięki której możliwe jest zamontowanie takiego układu w samochodach osobowych, gdzie napęd jest na tylną oś lub wszystkie koła.
Zawieszenie wielodrążkowe
Bardzo często jest także nazywane wielowahaczowym. Jego budowa jest znacznie bardziej skomplikowana niż wymienione powyżej, otóż składa się ono z kombinacji drążków, wahaczy poprzecznych, wzdłużnych i skośnych.
Zawieszenie wielowahaczowe stosuje się zarówno na przedniej, jak i tylnej osi pojazdu. Dzięki wielu zaletom tego rodzaju zawieszenie dostępne jest już w samochodach klasy średniej, które mają napęd na tylną oś. Równocześnie coraz rzadziej wykorzystuje się natomiast układ półzależny ze skrętną belką.
Zawieszenie zależne
Biorąc pod uwagę rodzaje zawieszeń stosowane w pojazdach te jest po prostu nie do przyjęciach w samochodach osobowych. Komfort jazdy nie należy do najwyższych, a poza tym ma ono wiele wad. Najczęściej taki układ swoje zastosowanie znajduje w autach ciężarowych oraz terenowych.
Rozwój techniki pozwolił przez lata dopracować zawieszenie zależne, co spowodowało zlikwidowaniem mankamentów, w których elementy tego układu pracowały po prostu źle. Poprawa konstrukcji oraz elementów sprężystych to było to, co spędzało sen z powiek wielu inżynierom.
Pracę tego typu układów zawieszenia można bardzo łatwo odczuć poruszając się po poprzecznych nierównościach. Podczas pokonywania ich dochodzi do drgań kątowych, które wynikają z dużej masy osi. Oczywiście producenci, chcąc zadbać o klienta oraz jego komfort jazdy stosują rozwiązanie, które polega na zamontowaniu wysokociśnieniowych jednorurowych amortyzatorów.
Kolejnym problemem. z którym muszą uporać się inżynierowie jest rozmieszczenie mocowań ramion amortyzatorów oraz stabilizatorów. Ważne jest, aby ich punkty znajdowały się jak najbliżej koła, co zapobiegnie powstawaniu przechyłów bocznych. Najczęściej jako element resorujący i jednocześnie prowadzący wykorzystuje się resor piórowy. Jego główną zaletą jest możliwość przenoszenia sił w trzech kierunkach oraz przenoszenia momentów reakcyjnych od hamowania do przyspieszania.
Resor piórowy ma dodatkową bardzo ważną cechę, która jest również jego dużą zaletą. Otóż w przypadku mocno obciążonego pojazdu lub samochodu ciężarowego przestrzeń załadunkowa może podpierać się na wysokości bagażnika i tylnych siedzeń. Jak nie trudno wywnioskować, tylna część nadwozia jest lepiej obciążona. Oczywiście można stosować zawieszenie zale
Zawieszenie półzależne
Tych układów zawieszenia można spodziewać się zazwyczaj w autach klasy niższej oraz średniej, gdzie napęd znajduje się na przedniej osi. Elementy tej konstrukcji zawieszenia zostały opracowane w latach 70. jako nowa technologia dla danej osi, czyli przedniej. Budowa tego typu konstrukcji jest zazwyczaj prosta. W jej skład wchodzą wahacze wzdłużne, które są połączone z belką poprzeczną, natomiast do nadwozia są one przymocowane za pomocą dużych przegubów elastycznych.
Belka skrętna, inaczej niż w przypadku zawieszeń zależnych umiejscowiona jest przed kołem danej osi przez co przejmuje wszystkie siły działające na koła pojazdu od pionowych po boczne. Elementy zawieszenia takie, jak wahacz może wykonywać ruchy kątowe dzięki temu, że belka jest podatna na odkształcenia, a w szczególności na siły skręcające.
Układ zawieszenia z belką skrętną dla pojazdu pełni także funkcję stabilizatora. Do elementów tej konstrukcji wliczają się sprężyny przymocowane do wahaczy oraz amortyzatory. W nowszych modelach samochodów klasy średniej montowane są także stabilizatory wzdłuż belki poprzecznej.
Mimo swojej prostej budowy taki układ ma znacznie więcej zalet niż zawieszenie zależne. Wśród nich znajdują się:
- łatwość montażu układu,
- mała liczba elementów składowych,
- koło danej osi ma niewielki kąt pochylenia w momencie oddziaływania na niego siły bocznej,
- prosty montaż kolumn sprężysto-tłumiących,
- belka skrętna pełni rolę stabilizatorów,
- mały ciężar,
- niski koszt produkcji i eksploatacji elementów zawieszenia.
Oczywiście taki rodzaj układu ma również swoje wady, o który należy wspomnieć:
- koło wprawione w ruch oddziałuje na drugie znajdujące się po przeciwnej stronie osi,
- duże obciążenia miejsc spawów,
- ograniczone obciążenie tylnej osi,
- brak tłumienia drgań i hałasu,
- wysokie wymagania co do wytrzymałości mocowania.
Zawieszenie gwintowane
Zawieszenie gwintowane to jedna z najszybszych i najtańszych możliwości obniżenia samochodu. Budowa tego typu zawieszenia nie jest zbyt skomplikowana, składa się z 4 zestawów resorujących, które z kolei składają się ze sprężyny i ustawionego w środku amortyzatora.
Zmiana wysokości auta jest prosta. Wystarczy nacisnąć tylko jeden przycisk. Po podniesieniu samochodu, nakrętka powinna zostać ustawiona na jednej wysokości Następnie wystarczy założyć koło i sprawdzić czy efekt jest zadowalający.
Można by było jeszcze tutaj wymienić również inne typy zawieszeń, jednak te, które zostały tutaj opisane są najpowszechniej stosowanymi. Poza tym inne rodzaje różnią się jedynie dodanymi elementami tłumiącymi i sprężystymi oraz miejscem ich mocowania.