Savjeti i tutorijali
Funkcija i održavanje sustava ovjesa automobila
29 srpnja, 2021
Udio:
Osnovno načelo
Princip rada
Sustav ovjesa podupire karoseriju i drži gume spojene s cestom
Sustav ovjesa postoji iz dva razloga: kako bi se izolirale neravnine ceste radi ugodnije vožnje i kako bi gume ostale u kontaktu s cestom kada se vozilo kreće po neravnim površinama. Za vozače usredotočene na upravljivost, poboljšanje ovjesa ima jednu jasnu svrhu: poboljšati kontrolu.
Opruge ovjesa najčešće su spiralne opruge jer ih je lako proizvesti, učinkovite su u performansama i jeftine. U fizici, opruga pohranjuje energiju. Kada se na oprugu primijeni fiksna sila, ona se deformira. Kada se sila ukloni, opruga se nastoji vratiti u prvobitno stanje.
Međutim, kada se opruga odbije, amplituda oscilacija može premašiti njezinu izvornu duljinu. Otpor trenja i amortizer tada usporavaju slobodno osciliranje opruge. Zato je amortizer bitan: on kontrolira kretanje opruge nakon udara.
Tipična opruga je linearna opruga. To znači da količina kompresije i deformacije pod djelovanjem sile slijedi Hookeov zakon: F=KX, gdje je F primijenjena sila, K je koeficijent elastičnosti, a X je deformacija. Na primjer, ako linearna opruga nosi 40 kg komprimira za 1 cm, svakih dodatnih 40 kg težine povećat će kompresiju za još 1 cm.
U stvarnoj upotrebi vozila, opruge ovjesa suočavaju se s više od pukog vertikalnog opterećenja. Čak i kada je opruga potpuno rastegnuta, ostaje pod pritiskom kako bi ostala na mjestu na automobilu. U konvencionalnom dizajnu ovjesa s oprugama i amortizerima, opruga podupire karoseriju i apsorbira udarce s neravnih cesta, kao i sile od ubrzanja, usporavanja, kočenja i skretanja.
Najvažnije je održavanje gume u stalnom kontaktu s cestom dok se vibracije kontroliraju. Poboljšanje kontakta između guma i ceste primarni je faktor pri pokušaju poboljšanja upravljivosti.
Proljetno ponašanje
Uloga opruga
Krutost opruga utječe na udobnost, trakciju, visinu karoserije i upravljivost
Glavne funkcije opruga su održavanje udobnosti vozila i održavanje guma u potpunom kontaktu s tlom. Korištenje pogrešnih opruga može negativno utjecati i na kvalitetu vožnje i na upravljivost.
Ako su opruge potpuno krute, sustav ovjesa neće ispravno raditi. Kruta postavka opruga može istovremeno smanjiti udobnost i upravljivost. Kada automobil skoči preko neravne površine, gume se mogu odvojiti od tla. Ako se to dogodi tijekom ubrzanja, kočenja ili skretanja, automobil gubi prianjanje.
Ako su opruge premekane, ovjes može doseći najnižu točku, što znači da mu ponestane hoda. Ako se do najniže točke dođe tijekom skretanja, koeficijent opruge zapravo postaje beskonačan jer nema preostalog prostora za kompresiju. Trenutni prijenos težine tada može uzrokovati gubitak prianjanja.
Dugi hod amortizera može pomoći u izbjegavanju udara o dno, ali tijelo ovjesa postaje više. Visoko tijelo ovjesa znači više težište, a više težište ima odlučujući utjecaj na performanse upravljanja. Zbog toga, premekani amortizeri mogu stvoriti prepreke u upravljanju.
Ako je cesta apsolutno ravna, opruge i ovjes ne bi bili potrebni. Kada su ceste grublje, potrebne su mekše opruge kako bi gume ostale u kontaktu s cestom, a hod opruge mora se povećati. Neravnina ceste određuje krutost opruge, ali koliko mekana opruga treba biti ključno je pitanje koje često zahtijeva iskustvo proizvođača automobila i trkaćih timova.
Općenito, mekše opruge pružaju bolju udobnost i bolje prianjanje na neravnim cestama. Međutim, mogu uzrokovati da se ovjes više njiha gore-dolje na normalnim cestama, što utječe na upravljivost. U vozilima s jakim aerodinamičkim komponentama, meke opruge također mogu uzrokovati promjene visine pri velikim brzinama, što dovodi do različitih karakteristika upravljanja pri malim i velikim brzinama.
Opruge imaju dvije glavne funkcije: one ublažavaju dodir ovjesa ili šasije s tlom kako bi održale udobnost i pomažu u održavanju guma na tlu kada se automobil kreće po neravnim površinama. Ovi ciljevi mogu biti u sukobu, pa mogu biti potrebni različiti faktori elastičnosti.
Jedan od načina za uravnoteženje ovih ciljeva je korištenje opruga sa složenim koeficijentom opruge, poznatih i kao progresivne opruge. Progresivne opruge povećavaju koeficijent sile opruge kako se opruga komprimira. Teško ih je dizajnirati i proizvesti, ali mogu kombinirati početnu mekoću s jačim otporom na kompresiju.
Na neravnim cestama, početna mekša opruga poboljšava prianjanje gume. Kako se kompresija povećava, rastući koeficijent elastičnosti pomaže u održavanju stabilnosti karoserije i sprječava da ovjes ili opruga propadnu. To može omogućiti opruzi niže visine da smanji težište uz održavanje kratkog hoda ovjesa bez propadanja.
Za stvaranje progresivne opruge, koeficijent elastičnosti mora se mijenjati s kompresijom. Mnoge progresivne opruge koriste opruge nejednakog koraka ili opruge različitih promjera. Kada se opruga nejednakog koraka kompresira, dio zavojnica stupa u kontakt, mijenjajući efektivni broj zavoja i koeficijent elastičnosti K. Drugi izravan način promjene koeficijenta elastičnosti je promjena promjera gornje i donje zavojnice.
Bilješke o izmjenama
Modifikacija opruge
Promjene u oprugama mogu poboljšati upravljanje, ali i promijeniti mnoga ponašanja vozila
Glavna svrha modifikacije opruga je poboljšanje upravljanja, obično korištenjem krućih ili kraćih opruga. Opruge kontroliraju mnoge čimbenike povezane s upravljanjem, pa promjene u oprugama mogu stvoriti složene promjene u ponašanju vozila.
Povećanje krutosti može poboljšati sposobnost ovjesa da se odupre naginjanju i smanji naginjanje karoserije tijekom skretanja. Smanjenje visine vožnje snižava težište, smanjuje prijenos težine tijekom skretanja i može poboljšati stabilnost. Manja visina također može stvoriti željeni estetski učinak.
Istovremeno, modifikaciju opruga ne treba tretirati kao jednostavnu vizualnu promjenu. Budući da opruge utječu na udobnost, trakciju, hod ovjesa, ponašanje pri pritisku na tlo i kontakt guma, svaka promjena treba uzeti u obzir cestovne uvjete vozila i stvarnu upotrebu.
Rješavanje problema i održavanje
Rješavanje problema
Osluškujte neobične zvukove i provjerite stanje amortizera
Jedan uobičajeni kvar je da kada se automobil kreće i vibrira gore-dolje, ovjes proizvodi zvuk kokodakanja ili lupanja. To obično ukazuje na to da ovjes ne radi ispravno, posebno kada zvuk postane jači na neravnim cestama.
Uobičajeni uzroci kvara ovjesa
- Oštećenje amortizeraAmortizer može iznutra otkazati ili propuštati ulje.
- Slomljena čahura amortizeraOštećena čahura može stvoriti buku i labavost.
- Labavi pričvrsni vijciLabavi hardver može uzrokovati abnormalno kretanje i zvuk.
Normalni amortizer bit će vruć tijekom rada. Ako se ne zagrije ili ako se utvrdi curenje ulja, amortizer je možda oštećen. Tijekom pregleda provjerite i stanje čahure amortizera. Ako je čahura slomljena, treba je na vrijeme zamijeniti zajedno s amortizerom.
Sustav ovjesa nalazi se između kotača i karoserije automobila. Nosi karoseriju i apsorbira vibracije kako bi osigurao udobnost vožnje. Također utječe na prohodnost, stabilnost i performanse prianjanja. Sustav uključuje amortizere, opruge, stabilizatore, klipnjače i druge mehaničke komponente.
Ako se karoserija previše nagne tijekom oštrog zavoja, komponente amortizera, stabilizatora ili mehanizma za vođenje mogu biti oštećene. Ove simptome treba provjeriti umjesto da ih ignorirate, jer stanje ovjesa izravno utječe na glatkoću i stabilnost vozila.
Sažetak
Zdrav sustav ovjesa uravnotežuje udobnost, kontakt guma i kontrolu
Automobilski ovjes je više od skupa opruga i amortizera. On podupire karoseriju, apsorbira udarce s ceste, drži gume spojene s tlom i utječe na udobnost, stabilnost, prohodnost, prianjanje i upravljivost.
Razumijevanje krutosti opruga, progresivnog ponašanja opruga, stanja amortizera, abnormalnih zvukova i povezanih provjera kočnica olakšava rano prepoznavanje problema i održavanje sigurnijeg ponašanja vozila na stvarnim cestama.
