Cum funcționează suspensia unei mașini?

Împingeți cu putere aripa din față a mașinii.  Mașina se poate scufunda puțin înainte de a se ridica din nou, dar fără să sară.  Aceasta este suspensia care funcționează.

Sursa imaginii este euautopiese.ro

Proiectarea unui sistem de suspensie eficient este atât de mult o artă, cât și o știință.  Trebuie făcute multe compromisuri între calitatea rulării și performanța de manevrabilitate, primul fiind cât de confortabil este mașina, iar cel de-al doilea, cât de bine rămâne stabil și controlabil în viteză.

Ce este în sistemul de suspensie al unei mașini?

●     Izvoare

Majoritatea sistemelor moderne de suspensie auto folosesc arcuri elicoidale din oțel – câte unul pe roată.  Cu toate acestea, dacă te uiți sub o mașină mai veche sau pe un pick-up, în loc de arcuri, vei vedea fâșii înguste de metal stivuite una peste alta.  Acestea sunt arcuri cu frunze.

Un alt tip de primăvară nu arată deloc ca un izvor.  Se numește bară de torsiune.  Este o bucată lungă de metal atașată de mașină la un capăt și de restul sistemului de suspensie la capătul roții.

Când mașina lovește o denivelare, suspensia se mișcă, făcând bara să se răsucească și să absoarbă energia.  Ajută la reținerea tuturor acelor forțe centrifuge care acționează asupra caroseriei mașinii într-un colț, făcându-l să se încline, motiv pentru care este adesea numită bară antiruliu.

●     Amortizoare

Un arc este bun la comprimarea și absorbția energiei, dar nu atât de bun la eliberarea acesteia, când tinde să revină în mod necontrolat.  Într-o mașină, acea acțiune necontrolată i-ar strica drumul și manevrabilitatea.

Aici intervine amortizorul sau amortizorul. Arată ca o pompă groasă și stufoasă pentru bicicletă.  În funcție de tipul de suspensie, fie se află aproape de arcul elicoidal, fie chiar în interiorul acestuia, când este cunoscut și sub numele de loncher.

Indiferent de tipul amortizorului, sarcina acestuia este să elibereze energia arcului într-un mod controlat.  Majoritatea sunt în două secțiuni.  Secțiunea superioară se numește tub exterior.  Este conectat la cadrul mașinii și conține un piston (pare un piston).

Jumătatea inferioară, numită tub de rezervă, este prinsă cu șuruburi pe axă sau pe structura care poartă sistemul de suspensie.  Este umplut cu lichid hidraulic.

Pe măsură ce mașina trece peste o denivelare, axa se ridică, comprimând arcul și forțând pistonul să coboare în fluid.  Această mișcare forțează fluidul în sus și prin găuri mici din piston.

Cu toate acestea, în clipa următoare, pistonul se ridică înapoi pe măsură ce arcul revine, moment în care fluidul își schimbă direcția și revine în tubul de rezervă.  Tot acest flux de fluid creează multă presiune în amortizor, încetinind pistonul și, la rândul său, încetinind compresia și declinul arcului.

Când un amortizor începe să se uzeze, fluidul se poate scurge din el, făcându-l mai puțin eficient.  Acest lucru afectează mersul și manevrabilitatea mașinii și accelerează uzura anvelopelor.

●     Suspensie independentă

Într-o mașină cu suspensie independentă, fiecare roată – de obicei perechea din față – este atașată separat de caroserie, permițându-i să se miște independent de cealaltă.  Acest lucru este important dat fiind faptul că există atât de multe forțe diferite care acționează asupra unei mașini.

La un sistem neindependent, întâlnit în mod obișnuit la camioane și furgonete, sistemele de suspensie sunt conectate între ele printr-o axă prevăzută cu arcuri cu lame și un amortizor la fiecare capăt.  Forțele care acționează pe o parte a vehiculului vor afecta și cealaltă parte.  Este o soluție brută, dar rentabilă.

Unele mașini, cum ar fi Volkswagen Golf S Mk7, au o versiune pe jumătate în spate numită suspensie spate cu fascicul răsucit.  Permite o mișcare independentă mai mare decât o osie, dar nu la fel de mult ca un sistem complet independent.  Principala sa virtute este simplitatea și un preț mai mic.

Cum funcționează suspensia unei mașini?

●     Suspensie cu braț dublu

Suspensia cu braț dublu este baza sistemelor independente și cuprinde două brațe presate din oțel sau aluminiu pe roată, unul deasupra celuilalt, extinzându-se de la butucul roții până la cadrul mașinii.  Un amortizor din interiorul unui arc elicoidal este atașat la brațul triunghi inferior și la celălalt capăt al caroseriei mașinii.  Este posibil să aveți sistemul în toate cele patru colțuri ale mașinii.

●     luptă MacPherson

Numit după inginerul General Motors care l-a proiectat, acest sistem independent de suspensie ia forma unui amortizor în interiorul unui arc elicoidal.  Partea superioară a amortizorului este atașată la așa-numita turelă de suspensie (vizibilă când ridicați capota).

Partea inferioară este atașată de butucul roții din care se extind așa-numitele „brațe de control” care sunt atașate de cadrul mașinii.  Este compact, ușor și eficient și poate fi folosit în partea din față și din spate a mașinii.

●     Suspensie pneumatică

Din ce în ce mai mult, mașinile și SUV-urile de lux au ceea ce se numește suspensie pneumatică, un sistem care utilizează arcuri pneumatice (de obicei containere umplute cu aer) în locul arcuri elicoidale tradiționale din oțel.  Pe măsură ce fiecare arc pneumatic se mișcă în sus sau în jos, sistemul elimină sau adaugă aer pentru a menține confortul și pentru a reduce înclinarea corpului în colțuri.

Este controlat de microprocesoare puternice care pot face ca arcurile pneumatice să funcționeze individual sau împreună, poate pentru a oferi un sistem de autonivelare sau chiar pentru a ridica mașina deasupra solului accidentat.  Alternativ, sistemul poate coborî mașina pentru a îmbunătăți stabilitatea și a reduce consumul de combustibil.

Între timp, funcția Active Curve Tilting a Mercedes folosește o cameră pentru a scana drumul din fața și pentru a regla arcurile pneumatice pentru a înclina mașina spre interiorul coltului, mai degrabă decât departe de acesta, așa cum dorește în mod natural.

●     Amortizare adaptivă

De la a fi tuburi de ulei care reacționează pur și simplu la mișcarea arcurilor mașinii, amortizoarele devin acum componente care pot controla evenimentele în mod inteligent.  De exemplu, amortizoarele magnetice sunt umplute cu un ferrofluid.

Un curent electric trecut prin fluid poate modifica vâscozitatea sau grosimea acestuia într-o clipă, în conformitate cu forța aplicată amortizorului.  Alte sisteme folosesc un solenoid pentru a controla fluxul de fluid în interiorul amortizorului.