Kui inimesed mõtlevad auto jõudlusele, mõtlevad nad tavaliselt hobujõududele, pöördemomendile ja null-{1}} kiirendusele. Kuid kogu kolbmootori toodetav jõud on kasutu, kui juht ei suuda autot juhtida. Seetõttu pöörasid autoinsenerid oma tähelepanu vedrustussüsteemile peaaegu kohe, kui olid omandanud neljataktilise sisepõlemismootori.
Auto vedrustuse ülesanne on maksimeerida rehvide ja teekatte vahelist hõõrdumist, tagada roolistabiilsus hea juhitavuse juures ning tagada sõitjate mugavus. Selles artiklis uurime, kuidas autode vedrustused töötavad, kuidas need on aastate jooksul arenenud ja kuhu vedrustuste disain edaspidi liigub.
Kui tee oleks täiesti tasane ja ilma ebatasasusteta, poleks vedrustus vajalik. Kuid teed pole kaugeltki tasased. Isegi värskelt asfalteeritud maanteedel on peeneid puudusi, mis võivad auto ratastega suhelda. Just need puudused avaldavad ratastele jõudu. Newtoni liikumisseaduste järgi on kõigil jõududel mõlemadsuurusjärkjasuunas. Muhk teel paneb ratta teepinnaga risti üles-alla liikuma. Suurus sõltub muidugi sellest, kas ratas lööb vastu hiiglaslikku muhku või pisikest täppi. Mõlemal juhul kogeb auto ratas avertikaalne kiirenduskui see läheb üle ebatäiuslikkusest.
Teie auto vedrustus maksimeerib hõõrdumist rehvide ja tee vahel ning tagab rooli stabiilsuse.
Ilma vahepealse konstruktsioonita kandub kogu ratta vertikaalne energia raamile, mis liigub samas suunas. Sellises olukorras võivad rehvid täielikult kaotada kontakti teega. Seejärel võivad rehvid allapoole suunatud raskusjõu mõjul teepinnale tagasi paiskuda. Vaja on süsteemi, mis neelab vertikaalselt kiirendatud ratta energia, võimaldades raamil ja kerel segamatult sõita, samal ajal kui rehvid järgivad tee konarusi.
Liikuval autol mõjuvate jõudude uurimist nimetataksesõiduki dünaamika, ja peate mõistma mõnda neist mõistetest, et mõista, miks peatamine üldse vajalik on. Enamik autoinsenere vaatleb liikuva auto dünaamikat kahest vaatenurgast:
Sõita: auto võime siluda konarlikku teed
Käitlemine: auto võime ohutult kiirendada, pidurdada ja kurvides
Neid kahte omadust saab täpsemalt kirjeldada kolme olulise põhimõttega -tee isolatsioon, teepidaminejakurvides. Allolev tabel kirjeldab neid põhimõtteid ja seda, kuidas insenerid püüavad lahendada igaühe jaoks ainulaadseid väljakutseid.
Auto vedrustus koos selle erinevate komponentidega pakub kõiki kirjeldatud lahendusi.
Vaatame tüüpilise vedrustuse osi, alustades šassii suuremast pildist kuni üksikute komponentideni, mis moodustavad õige vedrustuse.
Sisu
Auto vedrustuse osad
Amortisaatorid: Amortisaatorid
Amortisaatorid: toed ja õõtsvardad
Vedrustuse tüübid: eesmine
Vedrustuse tüübid: tagumine
Spetsiaalsed vedrustused: Baja viga
Spetsiaalsed vedrustused: vormel 1 võidusõitjad
Spetsiaalsed vedrustused: Hot Rods
Auto vedrustuse osad
Auto vedrustus on tegelikult osa šassiist, mis hõlmab kõiki olulisi süsteeme, mis asuvad auto kere all. Need süsteemid hõlmavad järgmist:
Theraami: konstruktsiooniline, kandevõimeline komponent, mis toetab auto mootorit ja kere, mida omakorda toetab vedrustus
Thevedrustussüsteem: seadistus, mis toetab kaalu, neelab ja summutab lööke ning aitab säilitada rehvide kontakti
Theroolisüsteem: mehhanism, mis võimaldab juhil sõidukit juhtida ja suunata
Therehvid ja veljed: komponendid, mis võimaldavad sõiduki liikumist haardumise ja/või teega hõõrdumise tõttu
Seega on vedrustus vaid üks peamisi süsteeme igas sõidukis.
Seda kõikehõlmavat ülevaadet silmas pidades on aeg vaadelda mis tahes vedrustuse kolme põhikomponenti: vedrud, amortisaatorid ja õõtsvardad.
Tänapäeva vedrusüsteemid põhinevad ühel neljast põhikonstruktsioonist:
Keerdvedrudon kõige levinum vedrutüüp ja on sisuliselt raskeveokite torsioonvarras, mis on keritud ümber telje. Keerdvedrud suruvad kokku ja laienevad, et neelata rataste liikumist.
Lehtvedrudkoosnevad mitmest metallikihist (nimetatakse "lehtedeks"), mis on omavahel ühendatud ja toimivad ühtse üksusena. Lehtvedrusid kasutati esmakordselt hobuvankritel ja neid leiti enamikul Ameerika autodel kuni 1985. aastani. Neid kasutatakse tänapäevalgi enamikel veoautodel ja raskeveokitel.
Torsioonvardadkasutage terasvarda keerdumisomadusi, et tagada vedrulaadne jõudlus. Need töötavad järgmiselt: varda üks ots on kinnitatud sõiduki raami külge. Teine ots on kinnitatud õõtshoova külge, mis toimib nagu hoob, mis liigub väändevardaga risti. Kui ratas põrkab vastu põrutust, kandub vertikaalne liikumine õõtshooba ja seejärel kangi abil väändevardale. Väändevarras keerdub seejärel vedrujõu tagamiseks piki oma telge. Euroopa autotootjad kasutasid seda süsteemi laialdaselt, nagu ka Packard ja Chrysler Ameerika Ühendriikides 1950. ja 1960. aastatel.
Õhkvedrudkoosnevad silindrilisest õhukambrist, mis paikneb ratta ja auto kere vahel, ning kasutavad ratta vibratsiooni neelamiseks õhu kokkusurumisomadusi. Tehnoloogiat kasutatakse tänapäeval paljudes luksussõidukites, kuid tegelikult on see kontseptsioon rohkem kui sajand vana ja seda võib leida hobukärudelt. Selle ajastu õhkvedrud valmistati õhuga täidetud nahast diafragmadest, sarnaselt lõõtsaga; need asendati 1930. aastatel vormitud kummist õhkvedrudega.
Lähtudes sellest, kus autol vedrud asuvad – st rataste ja raami vahel – on inseneridel sageli mugav rääkidavedrutatud massjavedrutamata mass.
Thevedrutatud masson vedrudele toetatud sõiduki mass, samas kuivedrutamata masson lõdvalt määratletud kui mass tee ja vedrustusvedrude vahel. Vedrude jäikus mõjutab seda, kuidas vedrustatud mass autoga sõidu ajal reageerib. Lõdvalt vedrutatud autod, nagu luksusautod (mõelge Mercedes-Benzi C-klassile), võivad alla neelata konarusi ja pakkuda ülisujuvat sõitu; aga selline auto kipub pidurdamisel ja kiirendamisel sukelduma ja kükitama ning kurvides kipub kogema kere kõikumist või veeremist. Tihedalt vedrutatud autod, nagu näiteks sportautod (mõelge Mazda Miata MX-le-5), on konarlikel teedel vähem andestavad, kuid minimeerivad hästi kere liikumist, mis tähendab, et nendega saab agressiivselt sõita isegi kurvides.
Seega, kuigi vedrud tunduvad iseenesest lihtsad seadmed, on nende projekteerimine ja rakendamine autole, et tasakaalustada reisijate mugavust juhitavuse ja juhitavuse vahel, keeruline ülesanne. Ja et asja keerulisemaks muuta, ei suuda vedrud üksi tagada täiuslikult sujuvat sõitu. Miks? Sest vedrud neelavad suurepäraselt energiat, kuid mitte nii hästihajuvadseda. Muud struktuurid, tuntud kuisiibrid, on selleks kohustatud.
