Arcuri și amortizoare. Partea 1 - Arcuri cu foi - MATSCH; PISTE
Șasiul și în special modificările șasiului fac obiectul a sute de metri cubi de lemne de foc de tabără. După seria de suspensii pe osie, ne uităm acum la două componente importante ale șasiului, arcurile și amortizoarele. Prima parte este despre izvorul frunzelor.
Șasiul este conexiunea dintre vehicul și drum. Aproape toate forțele care acționează asupra vehiculului sunt transmise numai în punctele de contact dintre drum și roți. În cazul unei mașini, aceasta este aproximativ zona unei coli de hârtie DIN A4, nimic mai mult. Acest lucru arată clar ce rol central joacă șasiul. Trebuie să se asigure că contactul dintre drum și zona de contact a anvelopei (zona de contact a anvelopei) nu se întrerupe niciodată. În același timp, șasiul este responsabil în mod semnificativ de confortul la volan.
Șasiul include numeroase sisteme individuale, precum direcția, frânele, roțile, suspensia roții sau suspensia axelor și stabilizatoarele. Desigur, arcurile și amortizarea fac parte, de asemenea, din aceasta. Vrem să intrăm în mai multe detalii despre arcuri și amortizoare în acest articol, deoarece acestea funcționează foarte strâns împreună și, prin urmare, trebuie coordonate între ele.
Am discutat deja suspensia axei în mai multe părți la Matsch & Piste, începând cu partea 1 despre ghidajul axelor cu arcuri cu foi.
Suspensia - siguranță, funcționalitate și confort
Suspensia vehiculului include în esență trei componente: a) arcurile suspensiei, b) stabilizatoarele și c) amortizarea vibrațiilor. Sarcina este de a proteja vehiculul și pasagerii de mișcări neplăcute de înclinare și rulare, precum și de denivelări. În același timp, contactul dintre bicicletă și sol trebuie menținut întotdeauna.
Amortizorul, care în realitate nu este un amortizor, ci un amortizor de vibrații, are sarcina de a liniști. Anvelopele și arcurile formează sisteme care pot vibra. Dacă primesc un impuls, de exemplu dintr-o umflătură, încep să vibreze. Pe de o parte, acest lucru ar fi foarte incomod și, pe de altă parte, s-ar pierde contactul sigur cu solul. Amortizorul calmează sistemul și, prin urmare, este foarte important pentru siguranța conducerii.
Ce înseamnă sistemul vibrator?
De ce sistemul vibrator trebuie calmat de amortizor? Pentru a înțelege acest lucru, puteți face un experiment simplu. Ia un cuțit de bucătărie, acesta este stiloul tău. Țineți lama cu degetul mare pe marginea mesei și lăsați cuțitul să plutească liber peste margine. Acum trageți mânerul în jos cu un deget și lăsați-l să fluture. Cuțitul se leagănă mult timp.
Dacă acest lucru se întâmplă cu roțile dvs., vehiculul nu poate fi controlat, ca să nu mai vorbim de modul în care este agitat totul în mașină. Prin urmare, amortizoarele trebuie să calmeze această legănare și balansare. Prin urmare, acestea reprezintă o parte foarte importantă a siguranței la volan.
În această mică serie de articole vrem să vă prezentăm cele mai comune tipuri de arcuri și amortizoare. Este ușor de înțeles că suspensia și amortizarea sunt considerate împreună într-un șasiu. Acest lucru se aplică și selecției unui șasiu sau modificării acestuia. Dacă cele două nu se potrivesc, atât în ceea ce privește configurarea, cât și dimensiunile, în cel mai bun caz, acest lucru duce la un comportament de conducere slab și inconfortabil. În cel mai rău caz, apar deteriorări sau afectări semnificative ale siguranței la volan.
Pana
Arcurile din vehicul, numite corect arcuri de suspensie, determină înălțimea șasiului deasupra axelor. Prin urmare, acestea sunt direct legate de sarcina maximă pe care o poate transporta vehiculul. Dacă un vehicul este ridicat sau coborât, acest lucru se face folosind alte arcuri. Dacă doriți să mențineți răsucirea în ciuda sarcinii, acest lucru poate fi realizat și cu alte arcuri. O proprietate importantă a izvorului în acest context este rata primăverii. Indică câtă forță este necesară pentru a comprima un arc într-un anumit mod. Cu cât viteza arcului este mai mare, cu atât arcul poate suporta mai mult, fără a deveni mai comprimat.
În plus, împreună cu amortizoarele, absorb șocurile care sunt introduse în vehicul prin sol. Prin deformarea sa, un arc stochează energia acestor impulsuri pentru o perioadă scurtă de timp. Desigur, vrea să predea asta din nou. Există un amortizor, astfel încât acesta să funcționeze în siguranță și confortabil și să nu se încheie cu sistemul care se leagănă în sus. Când arcul deformat își eliberează energia stocată, trebuie să deplaseze un piston în clapetă prin ulei. Ca rezultat, energia stocată în arc este disipată prin lucrări mecanice în clapetă. Energia cinetică este convertită în energie termică în clapetă.
Înțelegerea este inutilă fără presiune de contact
În teren, arcul asigură, de asemenea, că se generează o presiune de contact cât mai mult timp posibil, care apasă în continuare roata răsucită pe sol. Fără o presiune suficientă, roata se va roti și va trebui să se utilizeze o încuietoare. Presiunea de contact se pierde atunci când arcul este complet relaxat, deoarece greutatea vehiculului nu mai este sprijinită pe acesta.
Fără o presiune de contact suficientă, încurcarea nu este utilă.
Tipuri de pene
În zilele noastre, trei tipuri joacă un rol de arc suspensie în mașini și camioane. Cel mai vechi este izvorul frunzelor. Cel mai răspândit este arcul elicoidal și, în ultimii ani, arcul burdufului de aer a crescut. Există și alte sisteme de arc care fie se găsesc rar, fie în construcții speciale.
Arc lamelar
Izvorul frunzelor este veteranul dintre izvoare. Fost cel mai obișnuit sistem de arcuri pentru toate vehiculele, de la vagoane la camioane, a fost împins înapoi în segmentul vehiculelor comerciale de la succesul arcului elicoidal. Astăzi se găsește în principal pe puntea spate a pick-up-urilor moderne, cum ar fi VW Amarok, Toyota Hilux sau Isuzu D-Max sau pe camionete precum VW Crafter, Mercedes Sprinter și altele. Când vine vorba de sarcini utile mari, acesta are în continuare avantajul.
Pen și leadership într-unul
Arcul lamelar ocupă o poziție specială, deoarece nu numai că servește drept suspensie, ci este și legătura structurală dintre șasiu și axă și preia ghidarea axei (vezi ghidarea axei). La vehiculele mai vechi există chiar și construcții în care fricțiunea dintre straturile individuale de arc este responsabilă de amortizare.
Teoria barelor
În principiu, un arc arc este un arc spiral prins pe o parte, cu un arc arc pe fiecare parte. Comportamentul lor este determinat în esență de teoria barelor. În cel mai simplu caz, arcul plat, mai multe straturi de benzi plate din oțel dreptunghiulare pretensionate (îndoite) sunt așezate una peste alta. Clemele sunt punctul de prindere și fixează axa și arcul împreună. Capetele stratului principal de arc sunt concepute ca ochi. În acești ochi există prize din cauciuc sau poliuretan rezistente cu care arcul cu foi este atașat la punctele de montare ale cadrului. O parte este fixă, cealaltă, cătușa, poate fi deplasată longitudinal, pentru a permite compensarea lungimii arcului în timpul comprimării și al revenirii. Dacă straturile arcului se ating, se freacă unul împotriva celuilalt, ceea ce are un efect de amortizare.
La mijloc sunt ținute împreună de șurubul inimii, care fixează straturile arcului în direcția longitudinală, dar le permite să fie răsucite (așa cum se poate vedea în imaginea arcului trapezoid de mai jos). Toate straturile arcului au o gaură în mijloc prin care trece șurubul. Lungimea clemelor de arc menține straturile împreună.
Structura unei suspensii de frunze.
Deseori al doilea strat sub stratul principal este încă îndoit în jurul ochiului. Aceasta este pentru securitate. În cazul în care ochiul se sparge, corpul va fi totuși interceptat.
Adesea al doilea strat este complet sau parțial înfășurat în jurul ochiului.
Formele de bază ale arcului frunzei
Chiar dacă se pare că nu se pot spune multe despre izvorul frunzelor, au existat și unele inovații. Există patru forme de bază pentru arcul cu frunze care au proprietăți diferite. În zilele noastre, doar trei dintre aceste forme joacă un rol în practică, arcurile plate, trapezoidale și parabolice, cunoscute și sub numele de arcuri parabolice. Cu arcurile trapezoidale și parabolice, secțiunea transversală a frunzei arcului se schimbă pe lungime. Fie lățimea (trapezoidală), fie grosimea (parabolică) se schimbă spre capete. Aceste modificări ale secțiunii transversale schimbă pozitiv rigiditatea, iar utilizarea materialului este distribuită mai uniform pe întreaga lamă. Nu contează dacă lățimea sau grosimea se schimbă în direcția de îndoire. Ambele produc efecte diferite.
Arcul trapezoidal este un rezultat al arcului triunghiular, care este de fapt forma ideală în ceea ce privește distribuirea sarcinii pe întreaga frunză de arc. întregul material de arc este încărcat în mod egal și funcționează cu el. Deoarece este prea îngust pentru sarcina de la capetele sale, capătul ascuțit a fost tăiat și s-a obținut arcul trapezoidal. Arcul triunghiular nu putea prevala.
Formele de bază ale arcurilor cu frunze.
Distribuirea momentelor de încovoiere.
Arcul cu frunze plate
Forma originală și cea mai simplă este arcul cu frunze plate. Se compune din benzi de oțel simple, dreptunghiulare, curbate, care sunt stivuite în mai multe straturi sub formă de pachet. Este ieftin de fabricat și poate dura mult.
Încărcarea unilaterală a unui arc plat.
Dezavantajele sale constă în faptul că nu oferă aproape deloc confort, iar sarcina de îndoire apare în principal numai la prindere. Majoritatea lucrărilor de primăvară se fac acolo. În plus, toate straturile arcului se ating unul pe altul pe toată lungimea lor și se deplasează unul împotriva celuilalt atunci când sunt îndoite. Aceasta creează o atenuare nedefinibilă. Depinde de vârstă, de proprietățile schimbătoare ale suprafeței (vopsea, rugină, uzură) și de murdărirea dintre straturi. Acoperirile de protecție aplicate, care sunt destinate protejării împotriva ruginii, se pierd în timp, astfel încât un arc plat are nevoie de întreținere.
Arcul trapezoidal
Cea mai comună formă este arcul trapezoidal. Numele de trapez provine din faptul că, dacă toate straturile arcului ar fi întinse una lângă alta, ar rezulta forma unui trapez dublu.
Avantajul arcului trapezoidal în comparație cu forma standard depășită a arcului plat este că momentele de încovoiere nu sunt localizate în principal în punctul de prindere, ci sunt distribuite mai uniform pe întreaga frunză. Ca urmare, lucrarea arcului arcului trapezoidal este semnificativ mai bună, iar materialul funcționează pe toată lungimea. Acest lucru oferă un răspuns mai moale și, prin urmare, mai mult confort. Este mai ieftin de fabricat decât arcul parabolic.
Arc trapezoidal - Conicitatea de la capăt este clar vizibilă.
Răsucirea ușoară a lamelor este normală și este cauzată, de exemplu, de răsucire sau virare.
Dezavantajele arcului trapezoidal sunt cele ale arcului cu foi plate în ceea ce privește contactul dintre straturile arcului. Pentru a le face cât mai durabile posibil, producătorii buni merg acolo și compactează suprafețele. Compresia se efectuează în special pe partea superioară a frunzei, care este supusă la tensiune în timpul comprimării. Comprimarea materialului de pe această parte ameliorează zonele solicitate la întindere.
Imaginile prezintă arcuri cu frunze Old Man Emu (OME). Suprafețele lor sunt compactate prin bombardare cu margele de sticlă. Această măsură dublează durata medie de viață a frunzelor de primăvară. Cele două straturi de arc inferioare drepte, straturile de susținere, funcționează numai atunci când sarcina este mare. De asemenea, sunt concepute ca un trapez.
Șasiu OME - arcuri lamelare trapezoidale cu poziție de sprijin.
Izvor parabolic
Cel mai confortabil și mai ușor arc frunzal este arc parabolic, cunoscut și sub numele de arc parabolic. Forma sa corespunde cu cea a unei parabole, deoarece este mai groasă la mijloc decât la capetele sale. Ultimul sfert al penei nu mai este de obicei mai subțire, astfel încât frunza de primăvară să nu devină prea slabă spre final. Lățimea rămâne aceeași. Se implementează fie cu una, fie cu două frunze de primăvară. Stratul dublu este utilizat atunci când calculul arcului arată că nu poate suporta întreaga greutate în lățimea dorită. Arcul parabolic răspunde foarte ușor chiar și atunci când este descărcat. În zilele noastre se găsește mai ales pe vehiculele utilitare.
Arcul frunzelor parabolice devine mai gros de la capăt la mijloc.
Marele lor avantaj este economia de greutate de 30% în comparație cu un arc trapezoidal comparabil. Un alt avantaj este că straturile nu se ating unul pe altul pe întreaga suprafață, astfel încât comportamentul lor de amortizare poate fi mai bine determinat și poate fi utilizată o protecție mai ușoară împotriva coroziunii. Dar este mai scump de fabricat, deoarece este lansat la grosimea corespunzătoare.
Încă un cuvânt despre izvorul frunzelor
Dacă conduceți un pick-up modern, aveți pe de o parte un vehicul care a fost optimizat, izolat și izolat fonic în tunelul vântului. În funcție de marcă și de cerințele sale, inginerii de sunet au preluat fiecare sursă de zgomot din vehicul. În același timp, mașina are adesea cel mai vechi sistem de arcuri, arcul cu foi. Într-un fel, acesta este un act de echilibrare. Această primăvară a fost deja instalată în vehicule în care era normal ca toate zgomotele de la motor, transmisie și funcționare să facă imposibilă chiar conversația. În aceste vremuri și cu astfel de vehicule, arcul frunzelor și zgomotul de fond nu au fost deloc observate.
Un șasiu cu arcuri funcționează, își freacă, împinge și răsucește frunzele arcului unul împotriva celuilalt și asta face zgomote. Poate crapa, face clic și scârțâi. Deoarece suprafețele se freacă una de cealaltă, ceea ce nu este cazul arcurilor elicoidale, starea actuală dintre straturile frunzelor are, de asemenea, o influență asupra zgomotului. Deci murdăria și sarea dintre straturi pot produce zgomote care altfel nu ar fi auzite, cum ar fi prea multă grăsime între straturi. Trebuie să trăiți cu aceste efecte dacă ați decis un vehicul adecvat.
În ciuda unui vehicul modern, arcurile cu frunze în special pot produce zgomote.
Totul individual sau în pachet
Având în vedere importanța șasiului, este recomandabil să contactați specialiști în cazul în care o conversie este în așteptare. Așa cum este descris în articolul despre Death Wobble, nu numai că schimbați înălțimea și cursa suspensiei atunci când faceți conversia, dar și veți interveni semnificativ în geometria șasiului, în funcție de amploarea modificărilor. În orice caz, arcurile și amortizoarele trebuie considerate întotdeauna împreună și ar trebui selectat un pachet de suspensie coordonat.
Un șasiu pentru o gamă largă de utilizări
Oricine dorește să-și îmbunătățească șasiul într-o gamă mai largă de utilizări ar trebui să opteze pentru un pachet complet format din arcuri și amortizoare de la un singur producător. De exemplu, dacă alegeți un furnizor precum Old Man Emu (OME) decide, pe de o parte, să aibă avantajul de a obține un șasiu complet coordonat și, pe de altă parte, să primească rapid înlocuitorul potrivit la nivel mondial și să nu se bazeze pe un singur furnizor care ar fi putut efectua o astfel de ajustare mai întâi trebuie să-l pregătească înainte să ți-l poată trimite în lume.
Șasiu specializat
Dacă sunteți în căutarea unui șasiu pentru un scop special, deoarece aveți o cabină extrem de grea pe pick-up, sarcina diferă prea mult în modul de călătorie și în modul standard, sau dacă sunteți interesat de raliuri sau concursuri de probă, căutați-vă de preferat un specialist în șasiuri de pe scenă. Astfel de ajustări necesită de obicei mai mult decât înlocuirea amortizoarelor și arcurilor. O imagine de ansamblu a tuturor componentelor șasiului și, dacă este necesar, a trenului de rulare trebuie realizată aici. Nu este neobișnuit ca reglajele speciale să fie făcute la cadru și suporturile pentru amortizoare și arcuri, precum și piese suplimentare care trebuie achiziționate sau realizate.
Land Rover Enthusiast - Defender Td5 90/Serie IIa 109 "ExMoD