Tips & tutorials
Functie en onderhoud van het veersysteem van de auto
juli 29, 2021
Deel:
Kernprincipe
Werkingsprincipe
Het veersysteem ondersteunt de carrosserie en zorgt ervoor dat de banden contact houden met de weg.
Het veersysteem heeft twee functies: het dempt oneffenheden in het wegdek voor meer rijcomfort en zorgt ervoor dat de banden contact met de weg houden wanneer het voertuig over oneffenheden rijdt. Voor bestuurders die waarde hechten aan een goede wegligging, heeft een verbeterd veersysteem één duidelijk doel: betere controle.
Ophangingsveren zijn meestal spiraalveren, omdat ze gemakkelijk te produceren, efficiënt en goedkoop zijn. In de natuurkunde slaat een veer energie op. Wanneer er een constante kracht op de veer wordt uitgeoefend, vervormt deze. Wanneer de kracht wordt verwijderd, keert de veer terug naar zijn oorspronkelijke vorm.
Wanneer een veer echter terugveert, kan de amplitude van de trilling de oorspronkelijke lengte overschrijden. Wrijvingsweerstand en de schokdemper vertragen dan de vrije trilling van de veer. Daarom is de schokdemper essentieel: deze regelt de beweging van de veer na een impact.
Een typische veer is een lineaire veer. Dat betekent dat de mate van compressie en vervorming onder invloed van een kracht de wet van Hooke volgt: F=KX, waarbij F de uitgeoefende kracht is, K de elasticiteitscoëfficiënt en X de vervorming. Bijvoorbeeld, als een lineaire veer draagt 40 kg Bij een compressie van 1 cm zorgt elke extra 40 kg gewicht voor een verdere compressie van 1 cm.
In de praktijk worden veersystemen van een voertuig blootgesteld aan meer dan alleen een verticale belasting. Zelfs wanneer de veer volledig is uitgerekt, blijft deze onder druk staan om op zijn plaats te blijven. In een conventioneel veer- en schokdempersysteem ondersteunt de veer de carrosserie en absorbeert schokken van oneffenheden in het wegdek, evenals krachten die vrijkomen bij acceleratie, deceleratie, remmen en het nemen van bochten.
Het allerbelangrijkste is dat de band constant contact houdt met het wegdek, terwijl de trillingen onder controle worden gehouden. Het verbeteren van het contact tussen de banden en het wegdek is een essentiële factor bij het verbeteren van de wegligging.
Lentegedrag
De rol van veren
De veerconstante beïnvloedt het comfort, de grip, de hoogte van de carrosserie en de wegligging.
De belangrijkste functies van veren zijn het behouden van comfort in het voertuig en het zorgen voor optimaal contact tussen de banden en de weg. Het gebruik van de verkeerde veren kan een negatieve invloed hebben op zowel de rijkwaliteit als de wegligging.
Als de veren volledig stijf zijn afgesteld, werkt het veersysteem niet goed. Een stijve vering kan zowel het comfort als de wegligging verminderen. Wanneer de auto over een oneffen oppervlak rijdt, kunnen de banden van de grond komen. Als dit gebeurt tijdens acceleratie, remmen of het nemen van een bocht, verliest de auto grip.
Als de veren te zacht zijn, kan de ophanging doorslaan, wat betekent dat de veerweg op is. Als dit gebeurt tijdens het nemen van een bocht, wordt de veerconstante in feite oneindig, omdat er geen ruimte meer is voor compressie. Onmiddellijke gewichtsverplaatsing kan dan leiden tot verlies van grip.
Een lange veerweg kan helpen om doorslaan te voorkomen, maar de carrosserie komt daardoor hoger te liggen. Een hogere carrosserie betekent een hoger zwaartepunt, en een hoger zwaartepunt heeft een doorslaggevende invloed op de rijeigenschappen. Om die reden kunnen te zachte schokdempers problemen met de wegligging veroorzaken.
Als de weg volkomen vlak is, zijn veren en een ophanging niet nodig. Bij ruwere wegen zijn zachtere veren nodig om de banden contact met het wegdek te laten houden, en moet de veerweg worden vergroot. De ruwheid van het wegdek bepaalt de stijfheid van de veren, maar hoe zacht de veren moeten zijn, is een cruciale kwestie die vaak de expertise van autofabrikanten en raceteams vereist.
Over het algemeen bieden zachtere veren meer comfort en betere grip op oneffen wegen. Op normale wegen kunnen ze er echter voor zorgen dat de ophanging meer op en neer beweegt, wat de wegligging beïnvloedt. Bij voertuigen met sterke aerodynamische componenten kunnen zachte veren ook hoogteverschillen veroorzaken bij hoge snelheden, wat leidt tot verschillende rijeigenschappen bij lage en hoge snelheden.
Veren hebben twee hoofdfuncties: ze dempen de schokken van de ophanging of het chassis om het comfort te behouden, en ze helpen de banden op de weg te houden wanneer de auto over oneffenheden rijdt. Deze doelen kunnen met elkaar in conflict zijn, waardoor mogelijk verschillende elasticiteitsfactoren nodig zijn.
Een manier om deze doelen in evenwicht te brengen, is door gebruik te maken van veren met een samengestelde veerconstante, ook wel progressieve veren genoemd. Progressieve veren verhogen de veerconstante naarmate de veer wordt samengedrukt. Ze zijn lastig te ontwerpen en te produceren, maar ze kunnen een aanvankelijke zachtheid combineren met een grotere weerstand tegen compressie.
Op hobbelige wegen verbetert de aanvankelijk zachtere veer de grip van de band. Naarmate de compressie toeneemt, helpt de stijgende elasticiteitscoëfficiënt de stabiliteit van de carrosserie te behouden en voorkomt dat de ophanging of veer doorslaat. Hierdoor kan een lagere veerhoogte het zwaartepunt verlagen, terwijl de veerweg kort blijft zonder door te slaan.
Om een progressieve veer te creëren, moet de elasticiteitscoëfficiënt veranderen bij compressie. Veel progressieve veren maken gebruik van veren met ongelijke spoed of veren met verschillende diameters. Wanneer een veer met ongelijke spoed wordt samengedrukt, komen delen van de windingen met elkaar in contact, waardoor het effectieve aantal windingen en de elasticiteitscoëfficiënt K verandert. Een andere directe manier om de elasticiteitscoëfficiënt te veranderen, is door de diameter van de bovenste en onderste windingen te veranderen.
Wijzigingsnotities
Veermodificatie
Het vervangen van de veren kan de wegligging verbeteren, maar verandert ook veel andere eigenschappen van het voertuig.
Het belangrijkste doel van het aanpassen van veren is het verbeteren van de wegligging, meestal door stijvere of kortere veren te gebruiken. Veren beïnvloeden veel factoren die van invloed zijn op de wegligging, dus veranderingen in de veren kunnen complexe veranderingen in het rijgedrag van een voertuig teweegbrengen.
Een hogere stijfheid kan het vermogen van de ophanging om overhellen tegen te gaan verbeteren en de carrosseriebeweging in bochten verminderen. Een lagere rijhoogte verlaagt het zwaartepunt, vermindert de gewichtsverplaatsing in bochten en kan de stabiliteit verbeteren. Een lagere rijhoogte kan ook een gewenst esthetisch effect creëren.
Tegelijkertijd mag een aanpassing aan de veren niet worden gezien als een simpele visuele verandering. Omdat veren invloed hebben op het comfort, de tractie, de veerweg, het doorslaan van de ophanging en het contact met de banden, moet bij elke aanpassing rekening worden gehouden met de wegomstandigheden en het daadwerkelijke gebruik van het voertuig.
Probleemoplossing en onderhoud
Probleemoplossing
Luister naar abnormale geluiden en controleer de staat van de schokdempers.
Een veelvoorkomend probleem is dat de ophanging een klikkend of bonkend geluid maakt wanneer de auto rijdt en op en neer trilt. Dit duidt er meestal op dat de ophanging niet goed functioneert, vooral als het geluid sterker wordt op oneffen wegen.
Veelvoorkomende oorzaken van defecten aan de ophanging
- Schade aan de schokdemperDe schokdemper kan intern defect raken of olie lekken.
- Gebroken schokdemperhulsEen beschadigde huls kan lawaai en speling veroorzaken.
- Losse bevestigingsboutenLosse onderdelen kunnen abnormale bewegingen en geluiden veroorzaken.
Een normale schokdemper wordt heet tijdens gebruik. Als hij niet heet wordt, of als er olielekkage wordt geconstateerd, kan de schokdemper beschadigd zijn. Controleer tijdens de inspectie ook de staat van de schokdemperhuls. Als de huls beschadigd is, moet deze samen met de schokdemper tijdig worden vervangen.
Het veersysteem bevindt zich tussen de wielen en de carrosserie. Het draagt de carrosserie en absorbeert trillingen voor een comfortabele rit. Het beïnvloedt ook de wegligging, stabiliteit en grip. Het systeem omvat schokdempers, veren, stabilisatorstangen, drijfstangen en andere mechanische onderdelen.
Als de carrosserie te veel overhelt tijdens een scherpe bocht, kunnen de schokdemper, de stabilisatorstang of onderdelen van het geleidingsmechanisme beschadigd zijn. Deze symptomen moeten worden gecontroleerd en niet genegeerd, omdat de staat van de ophanging direct van invloed is op de soepelheid en stabiliteit van het voertuig.
Samenvatting
Een goed functionerend veersysteem zorgt voor een goede balans tussen comfort, contact met de banden en controle.
Het veersysteem van een auto is meer dan alleen een set veren en schokdempers. Het ondersteunt de carrosserie, absorbeert de schokken van het wegdek, zorgt ervoor dat de banden contact met de weg houden en beïnvloedt het comfort, de stabiliteit, de terreinvaardigheid, de grip en de wegligging.
Inzicht in de veerconstante, het progressieve veergedrag, de staat van de schokdempers, abnormale geluiden en de bijbehorende remcontroles maakt het gemakkelijker om problemen vroegtijdig te herkennen en veiliger rijgedrag op de openbare weg te garanderen.
