koncept
Tipična struktura ovjesa sastoji se od elastičnih elemenata, vodilica, amortizera itd., a neke strukture imaju i odbojnike, stabilizatore itd. Elastični elementi su u obliku lisnatih opruga, zračnih opruga, spiralnih opruga i torzijskih opruga. Moderni automobilski ovjesi uglavnom koriste spiralne opruge i torzijske opruge, a neki luksuzni automobili koriste zračne opruge.
Funkcija dijela:
amortizer
Funkcija: Amortizer je glavna komponenta koja generira silu prigušenja. Njegova je funkcija brzo ublažiti vibracije automobila, poboljšati udobnost vožnje i poboljšati prianjanje između kotača i tla. Osim toga, amortizer može smanjiti dinamičko opterećenje dijelova karoserije i produžiti vijek trajanja automobila. Amortizer koji se široko koristi u automobilu uglavnom je hidraulički amortizer cilindričnog tipa, a njegova struktura može se podijeliti u tri tipa: dvostruki cilindar, jednocilindrični napuhani i dvostruki napuhani. [2]
Princip rada: Kada kotač skače gore-dolje, klip amortizera se pomiče u radnoj komori, tako da tekućina amortizera prolazi kroz otvor na klipu, jer tekućina ima određenu viskoznost i kada tekućina prolazi kroz otvor, u kontaktu je sa stijenkom otvora. Između njih se stvara trenje, tako da se kinetička energija pretvara u toplinsku energiju i raspršuje u zrak, čime se postiže funkcija prigušenja vibracija.
(2) Elastični elementi
Funkcija: podupire vertikalno opterećenje, ublažava i ograničava vibracije i udarce uzrokovane neravnom površinom ceste. Elastični elementi uglavnom uključuju lisnate opruge, spiralne opruge, torzijske opruge, zračne opruge i gumene opruge itd.
Princip: Dijelovi izrađeni od materijala s visokom elastičnošću, kada je kotač izložen jakom udaru, kinetička energija se pretvara u elastičnu potencijalnu energiju i pohranjuje, a oslobađa se kada kotač skoči prema dolje ili se vrati u prvobitno stanje vožnje.
(3) Vodilica
Uloga mehanizma za vođenje je prenošenje sile i momenta, a također igra i ulogu vođenja. Tijekom vožnje automobila, putanja kotača može se kontrolirati.
učinak
Ovjes je važan sklop u automobilu koji elastično povezuje okvir s kotačima i povezan je s različitim performansama automobila. Izvana, ovjes automobila sastoji se samo od nekoliko šipki, cijevi i opruga, ali ne mislite da je to baš jednostavno. Naprotiv, ovjes automobila je sklop automobila kojem je teško ispuniti savršene zahtjeve, jer je ovjes potreban kako bi se zadovoljili zahtjevi za udobnošću automobila, tako i za stabilnošću upravljanja, a ta dva aspekta su međusobno suprotna. Na primjer, kako bi se postigla dobra udobnost, potrebno je uvelike ublažiti vibracije automobila, pa bi opruga trebala biti dizajnirana da bude mekša. Iako je opruga mekana, lako je uzrokovati da automobil koči "klima glavom", ubrzava "podiže glavu" i ozbiljno se kotrlja lijevo i desno. Ta tendencija ne pogoduje upravljanju automobilom i lako je uzrokovati nestabilnost automobila.
ne-neovisni ovjes
Strukturna značajka neovisnog ovjesa je da su kotači s obje strane povezani integralnom osovinom, a kotači zajedno s osovinom su ovješeni ispod okvira ili karoserije vozila putem elastičnog ovjesa. Neovisni ovjes ima prednosti jednostavne strukture, niske cijene, visoke čvrstoće, jednostavnog održavanja i malih promjena u poravnanju prednjih kotača tijekom vožnje. Međutim, zbog slabe udobnosti i stabilnosti upravljanja, u osnovi se više ne koristi u modernim automobilima, a uglavnom se koristi u kamionima i autobusima.
Neovisni ovjes s lisnatim oprugama
Lisnata opruga se koristi kao elastični element neovisnog ovjesa. Budući da djeluje i kao vodeći mehanizam, sustav ovjesa je uvelike pojednostavljen.
Uzdužni ovjes s lisnatim oprugama, neovisni o ovjesu, koristi lisnate opruge kao elastične elemente i postavljen je na automobilu paralelno s uzdužnom osi automobila.
Princip rada: Kada se automobil kreće po neravnoj cesti i naiđe na udarno opterećenje, kotači pokreću osovinu koja se podiže, a lisnata opruga i donji kraj amortizera također se istovremeno podižu. Povećanje duljine tijekom kretanja lisnate opruge prema gore može se koordinirati produženjem stražnjeg izbočenja bez smetnji. Budući da je gornji kraj amortizera fiksan, a donji kraj se pomiče prema gore, to je ekvivalentno radu u komprimiranom stanju, a prigušenje se povećava kako bi se ublažile vibracije. Kada iznos poskakivanja osovine premaši udaljenost između odbojnog bloka i graničnog bloka, odbojni blok dodiruje se i komprimira s graničnim blokom. [2]
Klasifikacija: Uzdužni ovjes s lisnatim oprugama s neovisnim sustavom može se podijeliti na asimetrični uzdužni ovjes s lisnatim oprugama s neovisnim sustavom, uravnoteženi ovjes i simetrični uzdužni ovjes s lisnatim oprugama s neovisnim sustavom. To je neovisni ovjes s uzdužnim lisnatim oprugama.
1. Asimetrični uzdužni ovjes s lisnatim oprugama, neovisni
Asimetrični uzdužni ovjes s lisnatom oprugom koji nije neovisan odnosi se na ovjes kod kojeg udaljenost između središta vijka u obliku slova U i središta izbočina na oba kraja nije jednaka kada je uzdužna lisnata opruga pričvršćena na osovinu (most).
2. Ovjes ravnoteže
Uravnoteženi ovjes je ovjes koji osigurava da je vertikalno opterećenje na kotačima na spojenoj osovini (osovini) uvijek jednako. Funkcija korištenja uravnoteženog ovjesa je osigurati dobar kontakt između kotača i tla, isto opterećenje te osigurati da vozač može kontrolirati smjer automobila i da automobil ima dovoljnu pogonsku snagu.
Prema različitim strukturama, ovjes ravnoteže može se podijeliti u dvije vrste: tip s potiskom šipkom i tip s viljuškom.
①Ovjes balansne šipke aksijalne šipke. Sastoji se od vertikalno postavljene lisnate opruge, a dva kraja su postavljena u nosač tipa klizne ploče na vrhu čahure osovine stražnje osovine. Srednji dio je pričvršćen na kućište ležaja balansne šipke pomoću vijaka u obliku slova U i može se okretati oko osovine balansne šipke, a osovina balansne šipke je pričvršćena na okvir vozila pomoću nosača. Jedan kraj aksijalne šipke pričvršćen je na okvir vozila, a drugi kraj je spojen s osovinom. Aksijalna šipka se koristi za prijenos pogonske sile, sile kočenja i odgovarajuće sile reakcije.
Princip rada ovjesa s balansnom šipkom potisne šipke je vožnja višeosovnog vozila po neravnoj cesti. Ako svaki kotač usvoji tipičnu čeličnu strukturu kao ovjes, ne može se osigurati da su svi kotači u potpunom kontaktu s tlom, odnosno neki kotači nose vertikalno opterećenje. Smanjeno opterećenje (ili čak nula) otežalo bi vozaču kontrolu smjera kretanja ako se to dogodi na upravljanim kotačima. Ako se to dogodi pogonskim kotačima, izgubit će se dio (ako ne i sva) pogonska sila. Postavite srednju osovinu i stražnju osovinu troosovnog vozila na dva kraja balansne šipke, a srednji dio balansne šipke zglobno je povezan s okvirom vozila. Stoga se kotači na dva mosta ne mogu neovisno pomicati gore-dolje. Ako bilo koji kotač potone u jamu, drugi kotač se pomiče prema gore pod utjecajem balansne šipke. Budući da su krakovi stabilizatorske šipke jednake duljine, vertikalno opterećenje na oba kotača uvijek je jednako.
Ovjes s ravnotežom potisne šipke koristi se za stražnju osovinu terenskog vozila s tri osovine 6×6 i kamiona s tri osovine 6×4.
②Ovjes s balansnom viljuškom. Ovjes na srednjoj osovini ima uzdužnu lisnatu oprugu. Stražnja osovina je pričvršćena na prednji kraj viljuške, dok je nosač osovine viljuške pričvršćen na okvir. Stražnji kraj viljuške spojen je na stražnju osovinu automobila.
Princip rada ovjesa s balansiranom viljuškom je da se automobil vozi po neravnoj cesti. Ako srednji most upadne u jamu, viljuška će se povući prema dolje kroz stražnju izbočinu i okretati se suprotno od kazaljke na satu oko osovine viljuške. Kotač osovine će se pomaknuti prema gore. Viljuška je ovdje prilično polužna, a omjer raspodjele vertikalnog opterećenja na srednju i stražnju osovinu ovisi o omjeru poluge viljuške i duljini prednje i stražnje lisnate opruge.
Neovisni ovjes s spiralnim oprugama
Budući da spiralna opruga, kao elastični element, može podnijeti samo vertikalna opterećenja, sustavu ovjesa treba dodati vodeći mehanizam i amortizer.
Sastoji se od spiralnih opruga, amortizera, uzdužnih potisnih šipki, bočnih potisnih šipki, ojačavajućih šipki i drugih komponenti. Konstrukcijska značajka je da su lijevi i desni kotač spojeni u cjelinu s jednom osovinom. Donji kraj amortizera pričvršćen je na nosač stražnje osovine, a gornji kraj je zglobno spojen s karoserijom vozila. Spiralna opruga postavljena je između gornje opruge i donjeg sjedišta na vanjskoj strani amortizera. Stražnji kraj uzdužne potisne šipke zavaren je na osovinu, a prednji kraj je zglobno spojen s okvirom vozila. Jedan kraj poprečne potisne šipke zglobno je spojen na karoseriju vozila, a drugi kraj je zglobno spojen na osovinu. Prilikom rada, opruga nosi vertikalno opterećenje, a uzdužnu i poprečnu silu nose uzdužna i poprečna potisna šipka. Kada kotač poskoči, cijela osovina se zaljulja oko zglobnih točaka uzdužne potisne šipke i bočne potisne šipke na karoseriji vozila. Gumene čahure na zglobnim točkama eliminiraju smetnje kretanja kada se osovina zaljulja. Neovisni ovjes s spiralnim oprugama prikladan je za stražnji ovjes osobnih automobila.
Neovisni ovjes s zračnom oprugom
Kada se automobil kreće, zbog promjene opterećenja i površine ceste, potrebno je mijenjati i krutost ovjesa. Automobili moraju smanjiti visinu karoserije i povećati brzinu na dobrim cestama; kako bi se povećala visina karoserije i povećala sposobnost prolaza na lošim cestama, visina karoserije mora biti podesiva prema zahtjevima upotrebe. Neovisni ovjes sa zračnim oprugama može zadovoljiti takve zahtjeve.
Sastoji se od kompresora, spremnika zraka, ventila za regulaciju visine, zračne opruge, upravljačke šipke itd. Osim toga, tu su amortizeri, vodilice i bočne stabilizatore. Zračna opruga je pričvršćena između okvira (karoserije) i osovine, a ventil za regulaciju visine je pričvršćen na karoseriju vozila. Kraj klipnjače je zglobno spojen s poprečnim krakom upravljačke šipke, a drugi kraj poprečnog kraka je zglobno spojen s upravljačkom šipkom. Srednji dio je oslonjen na gornji dio zračne opruge, a donji kraj upravljačke šipke je pričvršćen na osovinu. Komponente koje čine zračnu oprugu povezane su cjevovodima. Visokotlačni plin koji generira kompresor ulazi u spremnik zraka kroz separator ulja i vode i regulator tlaka, a zatim ulazi u ventil za regulaciju visine kroz zračni filter nakon izlaska iz spremnika plina. Spremnik zraka, spremnik zraka, povezan je sa zračnim oprugama na svakom kotaču, tako da se tlak plina u svakoj zračnoj opruzi povećava s povećanjem napuhane količine, a istovremeno se karoserija podiže sve dok se klip u ventilu za regulaciju visine ne pomakne prema spremniku zraka. Otvor za punjenje zrakom unutarnjeg napuhavanja je blokiran. Kao elastični element, zračna opruga može ublažiti udarno opterećenje koje djeluje na kotač s površine ceste kada se prenosi na karoseriju vozila kroz osovinu. Osim toga, zračni ovjes također može automatski podesiti visinu karoserije vozila. Klip se nalazi između otvora za napuhavanje i otvora za ispuh zraka u ventilu za regulaciju visine, a plin iz spremnika zraka napuhuje spremnik zraka i zračnu oprugu te podiže visinu karoserije vozila. Kada se klip nalazi u gornjem položaju otvora za napuhavanje u ventilu za regulaciju visine, plin u zračnoj opruzi vraća se u otvor za ispuh zraka kroz otvor za napuhavanje i ulazi u atmosferu, a tlak zraka u zračnoj opruzi pada, pa se i visina karoserije vozila smanjuje. Upravljačka šipka i poprečna poluga na njoj određuju položaj klipa u ventilu za regulaciju visine.
Zračni ovjes ima niz prednosti kao što su udobnost vožnje, ostvarivanje jednoosnog ili višeosnog podizanja kada je potrebno, promjena visine karoserije vozila i mala šteta na površini ceste itd., ali također ima složenu strukturu i stroge zahtjeve za brtvljenje, te druge nedostatke. Koristi se u komercijalnim osobnim automobilima, kamionima, prikolicama i nekim osobnim automobilima.
Neovisni ovjes s uljnim i plinskim oprugama
Neovisni ovjes s uljno-pneumatskom oprugom odnosi se na neovisni ovjes kod kojeg elastični element koristi uljno-pneumatsku oprugu.
Sastoji se od uljno-pneumatskih opruga, bočnih potisnih šipki, odbojnih blokova, uzdužnih potisnih šipki i drugih komponenti. Gornji kraj uljno-pneumatske opruge pričvršćen je na okvir vozila, a donji kraj na prednju osovinu. Lijeva i desna strana koriste donju uzdužnu potisnu šipku koja se nalazi između prednje osovine i uzdužne grede. Gornja uzdužna potisna šipka montirana je na prednju osovinu i unutarnji nosač uzdužne grede. Gornja i donja uzdužna potisna šipka tvore paralelogram, koji se koristi kako bi se osiguralo da kut nagiba svornjaka ostane nepromijenjen kada se kotač pomiče gore-dolje. Poprečna potisna šipka montirana je na lijevu uzdužnu gredu, a nosač na desnu stranu prednje osovine. Odbojni blok ugrađen je ispod dvije uzdužne grede. Budući da je uljno-pneumatska opruga ugrađena između okvira i osovine, kao elastični element, može ublažiti udarnu silu s površine ceste na kotač kada se prenosi na okvir, a istovremeno ublažiti nastale vibracije. Gornja i donja uzdužna potisna šipka koriste se za prijenos uzdužne sile i podnošenje momenta reakcije uzrokovanog silom kočenja. Bočne potisne šipke prenose bočne sile.
Kada se uljno-plinska opruga koristi na komercijalnom kamionu s velikim teretom, njezin volumen i masa su manji od lisnate opruge i ima promjenjive karakteristike krutosti, ali ima visoke zahtjeve za brtvljenje i teško održavanje. Uljno-pneumatski ovjes prikladan je za komercijalne kamione s teškim teretima.
Neovisna suspenzija uredničke emisije
Neovisni ovjes znači da su kotači na svakoj strani pojedinačno ovješeni o okvir ili karoseriju elastičnim ovjesima. Njegove prednosti su: mala težina, smanjenje udara na karoseriju i poboljšanje prianjanja kotača s tlom; mekane opruge male krutosti mogu se koristiti za poboljšanje udobnosti automobila; položaj motora može se sniziti, a težište automobila također se može sniziti, čime se poboljšava stabilnost vožnje automobila; lijevi i desni kotač skaču neovisno i neovisni su jedan o drugome, što može smanjiti naginjanje i vibracije karoserije automobila. Međutim, neovisni ovjes ima nedostatke složene strukture, visoke cijene i nepraktičnog održavanja. Većina modernih automobila koristi neovisne ovjese. Prema različitim strukturnim oblicima, neovisni ovjesi mogu se podijeliti na ovjese s viljuškama, ovjese s vučnim ramenima, višestruke ovjese, ovjese sa svijećama i MacPherson ovjese.
jadac
Ovjes s poprečnim ramenima odnosi se na neovisni ovjes kod kojeg se kotači njihaju u poprečnoj ravnini automobila. Prema broju poprečnih ramena dijeli se na ovjes s dva ramena i ovjes s jednim ramenom.
Tip s jednom poprečnom ramenom ima prednosti jednostavne strukture, visokog središta naginjanja i snažne sposobnosti sprječavanja naginjanja. Međutim, s povećanjem brzine modernih automobila, pretjerano visoko središte naginjanja uzrokovat će veliku promjenu u tragu kotača kada kotači poskakuju, a trošenje guma će se povećati. Štoviše, prijenos vertikalne sile s lijevog i desnog kotača bit će prevelik tijekom oštrih zavoja, što će rezultirati povećanim nagibom stražnjih kotača. Krutost stražnjeg kotača u zavoju je smanjena, što rezultira teškim uvjetima zanošenja stražnjeg dijela pri velikim brzinama. Neovisni ovjes s jednom poprečnom ramenom uglavnom se koristi u stražnjem ovjesu, ali budući da ne može zadovoljiti zahtjeve vožnje velikim brzinama, trenutno se ne koristi puno.
Neovisni ovjes s dvostrukim poprečnim ramenima dijeli se na ovjes s dvostrukim poprečnim ramenima jednake duljine i ovjes s dvostrukim poprečnim ramenima nejednake duljine ovisno o tome jesu li gornja i donja poprečna ramena jednake duljine. Ovjes s dvostrukim poprečnim ramenima jednake duljine može održavati nagib glavnog zupca konstantnim kada se kotač pomiče gore-dolje, ali međuosovinski razmak se uvelike mijenja (slično ovjesu s jednim poprečnim ramenom), što uzrokuje ozbiljno trošenje guma, te se sada rijetko koristi. Kod ovjesa s dvostrukim poprečnim ramenima nejednake duljine, sve dok je duljina gornje i donje poprečne ramene pravilno odabrana i optimizirana, te kroz razuman raspored, promjene međuosovinskog razmaka i parametara poravnanja prednjih kotača mogu se održati unutar prihvatljivih granica, osiguravajući da vozilo ima dobru stabilnost vožnje. Trenutno se ovjes s dvostrukim poprečnim ramenima nejednake duljine široko koristi u prednjim i stražnjim ovjesima automobila, a stražnji kotači nekih sportskih i trkaćih automobila također koriste ovu strukturu ovjesa.