Wat is afhankelijke en onafhankelijke ophanging van een auto?

Wat is afhankelijke en onafhankelijke ophanging van een auto?

De ophanging is een systeem dat de carrosserie van het voertuig met de wielen verbindt. Het is ontworpen om schokken en trillingen als gevolg van oneffen wegen te dempen en de stabiliteit van de machine onder verschillende omstandigheden te waarborgen.

De belangrijkste onderdelen van de ophanging zijn elastische en dempende elementen (veren, veren, schokdempers en rubberen onderdelen), geleiders (hendels en balken die de carrosserie en wielen verbinden), steunelementen, stabilisatoren en verschillende verbindingsonderdelen.

Er zijn twee hoofdtypen ophanging: afhankelijk en onafhankelijk. Dit verwijst naar de afhankelijkheid of onafhankelijkheid van de wielen van dezelfde as tijdens het rijden over oneffen wegdek.

afhankelijke schorsing. De wielen van de ene as zijn star met elkaar verbonden en de beweging van de ene as leidt tot een verandering in de stand van de andere. In het eenvoudigste geval bestaat het uit een brug en twee langsveren. Een variant op geleidingshendels is ook mogelijk.

Onafhankelijke schorsing. Wielen op dezelfde as zijn niet met elkaar verbonden en de verplaatsing van de ene heeft geen invloed op de positie van de andere.

Het werkingsprincipe van afhankelijke ophanging

Als je naar het afhankelijke ophangingsschema kijkt, kun je zien dat de verbinding de verticale beweging van de wielen en hun hoekpositie ten opzichte van het wegvlak beïnvloedt.

Wanneer een van de wielen omhoog gaat, gaat het tweede naar beneden, omdat de elastische elementen en de volledige leischoep zich binnen het voertuigspoor bevinden. Door de veer of veer aan de linkerkant van de auto samen te drukken, wordt de carrosserie respectievelijk ontlast, de rechterveer wordt gedeeltelijk rechtgetrokken, de afstand tussen de carrosserie en de weg aan de rechterkant neemt toe. Het is niet altijd eenduidig, aangezien het beeld zal worden vervormd door de resulterende carrosserierollen en veel afhangt van de hoogte van het zwaartepunt van de auto en de afstand langs de as van de veer of hendels tot het wiel. Dergelijke effecten, die ervoor zorgen dat het voertuig rolt en de neiging heeft te slingeren, worden in aanmerking genomen bij het berekenen van de ophangingen.

Aangezien beide wielen in parallelle vlakken staan ​​en we de kunstmatig gecreëerde camberhoeken verwaarlozen, zal de kanteling van een van de wielen, bijvoorbeeld naar links, ervoor zorgen dat de tweede een vergelijkbare hoek in dezelfde richting heeft. Maar ten opzichte van het lichaam zal de momentane camberhoek op dezelfde manier veranderen, maar met het tegenovergestelde teken. De veranderende camber aan het stuur verslechtert altijd de tractie, en met dit schema gebeurt dit onmiddellijk met beide wielen op de as. Vandaar de onbevredigende werking van afhankelijke ophangingen bij hoge snelheden met zijdelingse belastingen in bochten. En de nadelen van zo'n ophanging zijn hier niet toe beperkt.

De rol van een veer in de algemene zin van het woord kan direct typische veerconstructies zijn gemaakt van verschillende materialen en met een verschillend aantal vellen in de set, inclusief variabele stijfheid (met veren), evenals veren of luchtveren vergelijkbaar met ze in opmaak.

Veervering. Veren kunnen longitudinaal of transversaal worden geplaatst, verschillende bogen vormen, van een kwart van een ellips tot een volledige. De ophanging op twee semi-elliptische veren langs de carrosserie is al lang een klassieker geworden. Andere ontwerpen werden gebruikt in de eerste helft van de vorige eeuw.

De eigenschappen van de bladveer zijn zodanig dat deze een genormaliseerde stijfheid heeft in het verticale vlak, en in alle andere gevallen kan de vervorming ervan worden verwaarloosd, dus dit ontwerp bevat geen afzonderlijke leischoep. De hele brug is uitsluitend door middel van veren aan het frame of aan de carrosserie bevestigd.

Deze hanger is inclusief:

• veren die een of meer platte metalen platen bevatten, soms worden composietmaterialen gebruikt;
• klemmen die de veerbladen van de zetconstructies aan elkaar bevestigen;
• anti-kraakringen, die wrijving verminderen en het akoestisch comfort verbeteren, bevinden zich tussen de platen;
• ophangveren, dit zijn extra kleinere veren die in werking treden wanneer een deel van de veerweg wordt geselecteerd en de stijfheid ervan veranderen;
• ladders die de veer aan de balk van de brug bevestigen;
• voorste en onderste montagebeugels met bussen of stille blokken, waarmee een verandering in de lengte van de veer tijdens compressie kan worden gecompenseerd, soms worden ze oorbellen genoemd;
• kussens-versnipperaars die de platen beschermen tegen onomkeerbare vervorming met maximale buiging aan het einde van de werkslag.

Alle afhankelijke ophangingen zijn uitgerust met afzonderlijk geïnstalleerde schokdempers, waarvan het type en de locatie niet afhankelijk zijn van het type elastisch element.

De veren zijn in staat om trek- en remkrachten van het aslichaam licht vervormd over te brengen op de carrosserie, voorkomen dat de as om zijn eigen as draait en weerstaan ​​zijdelingse krachten in bochten. Maar vanwege de inconsistentie van vereisten voor stijfheid in verschillende richtingen, doen ze het allemaal even slecht. Maar dit is niet overal essentieel.

Op zware meerassige voertuigen kunnen ophangingen van het balanstype worden gebruikt, wanneer een paar veren twee aangrenzende assen bedient, op hun uiteinden rust en in het midden op het frame is bevestigd. Dit is een typische vrachtwagenophanging met zijn eigen voor- en nadelen.

Veerafhankelijke vering. De rol van het elastische element wordt uitgevoerd door cilindrische veren of luchtveren, dus dit type vereist een aparte leischoep. Het kan verschillende ontwerpen hebben, meestal wordt een systeem van vijf straalstaven gebruikt, twee bovenste, twee onderste en een dwarse (Panhard-staaf).

Er zijn andere oplossingen, bijvoorbeeld van twee langsstangen door één dwarsstang, of door de Panhardstang te vervangen door een Watt-parallelogrammechanisme, dat de brug in dwarsrichting beter stabiliseert. In ieder geval werken de veren alleen in compressie en worden alle momenten van de brug overgebracht door straalstoten met stille blokken aan de uiteinden.

Het werkingsprincipe van onafhankelijke ophanging

Onafhankelijke ophangingen worden veel gebruikt in de voorste gestuurde wielen van personenauto's, omdat het gebruik ervan de indeling van het motorcompartiment of de kofferbak aanzienlijk verbetert en de kans op zelfoscillatie van de wielen vermindert.

Als een elastisch element in een onafhankelijke ophanging worden meestal veren gebruikt, iets minder vaak - torsiestaven en andere elementen. Dit vergroot de mogelijkheid om pneumatische elastische elementen te gebruiken. Het elastische element heeft, met uitzondering van de veer, praktisch geen invloed op de werking van de geleidingsinrichting.

Voor onafhankelijke ophangingen zijn er veel schema's van geleidingsinrichtingen, die zijn geclassificeerd op basis van het aantal hendels en de locatie van het zwenkvlak van de hendels.  

In een onafhankelijk front ophanging van de koppeling, de wielnaaf is gemonteerd met twee kegellagers met hoekcontact op de tap van de fusee, die via een draaipunt met de tandheugel is verbonden. Tussen de veerpoot en de fusee is een drukkogellager gemonteerd.

Het rek is door middel van schroefdraadbussen scharnierend verbonden met de bovenste en onderste gevorkte hendels, die op hun beurt zijn verbonden met assen die door middel van rubberen bussen aan de dwarsbalken van het frame zijn bevestigd. Het elastische element van de ophanging is een veer, die met het bovenste uiteinde door een trillingsdempende pakking tegen de gestanste kop van de dwarsbalk rust en met het onderste uiteinde tegen de steunkom, die met bouten aan de onderarmen is bevestigd. De verticale beweging van de wielen wordt beperkt door de aanslag van de rubberen buffers in de balk.

Een dubbelwerkende telescopische hydraulische schokdemper is in de veer geïnstalleerd en met het bovenste uiteinde via rubberen kussens verbonden met het dwarsframe en met het onderste uiteinde met de onderste hendels.

Onlangs is de "swinging candle" -ophanging wijdverspreid geworden. McPherson. Het bestaat uit een hendel en een telescopische steun, enerzijds stevig verbonden met de fusee en anderzijds - vast in de hiel. De hiel is een druklager dat is gemonteerd in een buigzaam rubberen blok dat op het lichaam is gemonteerd.

Het rek heeft de mogelijkheid om te wiebelen door de vervorming van het rubberen blok en om een ​​as te draaien die door het druklager gaat, het buitenste scharnier van de hefboom.

De voordelen van deze ophanging zijn onder meer een klein aantal onderdelen, minder gewicht en ruimte in de motorruimte of kofferbak. Meestal wordt de veerpoot gecombineerd met een schokdemper en wordt het elastische element (veer, pneumatisch element) op de veerpoot gemonteerd. De nadelen van de MacPherson-ophanging zijn onder meer verhoogde slijtage van de veerpootgeleidingselementen bij grote veerwegen, beperkte mogelijkheden voor variërende kinematische schema's en een hoger geluidsniveau (vergeleken met een ophanging op twee draagarmen).

Het apparaat en de werking van MacPherson-ophangingen worden hieronder in detail beschreven.

De pendelophanging heeft een gesmede arm waarmee de stabilisatorarm via rubberen kussentjes is verbonden. Het dwarse deel van de stabilisator is met rubberen kussentjes en stalen beugels aan de carrosseriedwarsbalk bevestigd. De diagonale arm van de stabilisator brengt dus langskrachten van het wiel over op de carrosserie en maakt zo deel uit van de geïntegreerde veergeleidingsarm. Met rubberen kussens kunt u vervormingen compenseren die optreden wanneer een dergelijke samengestelde arm zwaait, en ook longitudinale trillingen die van het wiel op het lichaam worden overgebracht, dempen.

De stang van de telescopische steun is bevestigd op de onderste basis van het rubberen blok van de bovenste hiel en draait niet mee met de steun en de veer die erop is geïnstalleerd. In dit geval draait de tandheugel bij elke rotatie van de gestuurde wielen ook ten opzichte van de stang, waardoor de statische wrijving tussen de stang en de cilinder wordt opgeheven, wat de respons van de ophanging op kleine oneffenheden in het wegdek verbetert.

De veer is niet coaxiaal met de tandheugel geïnstalleerd, maar helt naar het wiel toe om de dwarsbelastingen op de stang, zijn geleider en zuiger, die optreden onder invloed van verticale kracht op het wiel, te verminderen.

Een kenmerk van de ophanging van gestuurde wielen is dat het wiel bochten moet kunnen maken ongeacht de doorbuiging van het elastische element. Dit wordt verzekerd door de zogenaamde pivot montage.

Ophangingen kunnen draaibaar en draailoos zijn:

1. Bij een spilophanging is de fusee gefixeerd op een spil, die met enige helling ten opzichte van de verticaal op de veerpoot is gemonteerd. Om het wrijvingsmoment in deze verbinding te verminderen, kunnen naald-, radiale en drukkogellagers worden gebruikt. De uiteinden van de draagarmen zijn met de tandheugel verbonden door cilindrische verbindingen, meestal gemaakt in de vorm van gesmeerde glijlagers. Het grootste nadeel van de pendelophanging is het grote aantal scharnieren. Bij het zwaaien van de hendels van het geleidingsapparaat in het dwarsvlak, is het onmogelijk om het "anti-duikeffect" te bereiken vanwege de aanwezigheid van het midden van de longitudinale rol van de ophanging, aangezien de zwenkassen van de hendels strikt moeten zijn parallel.
2. Besshkvornevy onafhankelijke ophangbeugels waarbij cilindrische scharnieren van een rek worden vervangen door bolvormige, zijn veel vaker voorgekomen. Het ontwerp van dit scharnier omvat een pen met een halfronde kop, deze is uitgerust met een keramisch-metalen steuninzetstuk, dat werkt op het bolvormige oppervlak van het scharnierlichaam. De vinger rust op een met nylon gecoat speciaal rubberen inzetstuk dat in een speciale houder is gemonteerd. Het scharnierhuis is bevestigd aan de draagarm. Wanneer aan het wiel wordt gedraaid, draait de pen rond zijn as in de voeringen. Wanneer de ophanging doorbuigt, zwaait de pen samen met het inzetstuk ten opzichte van het midden van de bol - hiervoor is er een ovaal gat in het lichaam. Dit scharnier is dragend, omdat hierdoor de verticale krachten van het wiel worden overgebracht op het elastische element, de veer, die op de onderste draagarm rust. Draagarmen zijn aan de carrosserie bevestigd door middel van cilindrische glijlagers of door middel van rubber-metalen scharnieren, die werken door de schuifvervorming van rubberen bussen. Deze laatste hebben smering nodig en hebben een trillingsisolerende eigenschap.

Welke vering is het beste?

Voordat u deze vraag beantwoordt, moet u de voor- en nadelen van beide soorten hangers overwegen.

Voordelen vastиmijn ophangingen - hoge sterkte en betrouwbaarheid van het ontwerp, uniforme grip op de rijbaan en verhoogde stabiliteit in bochten, evenals de onveranderlijke speling, spoorbreedte en andere wielpositie-indicatoren (erg handig op offroad).

Een van de nadelen van afhankelijke ophanging:

• stijfheid van de ophanging kan ongemak veroorzaken tijdens het rijden op een slechte weg;
• verminderde voertuigcontrole;
• de complexiteit van de aanpassing;
• zware onderdelen verhogen de onafgeveerde massa aanzienlijk, wat de soepelheid van de rit en de dynamische eigenschappen van de machine negatief beïnvloedt, en verhoogt ook het brandstofverbruik.

Onafhankelijke ophanging en de voordelen ervan:

• verhoogd rijcomfort, aangezien de botsing van een van de wielen met een oneffenheid de andere op geen enkele manier beïnvloedt;
• minder risico om om te rollen bij het raken van een serieus gat;
• betere wegligging, vooral bij hoge snelheid;
• verminderd gewicht zorgt voor verbeterde dynamische prestaties;
• breed scala aan instelmogelijkheden om optimale parameters te bereiken.

De nadelen zijn onder meer:

• vanwege het complexe ontwerp zal de service duur zijn;
• verhoogde kwetsbaarheid bij off-road rijden;
• spoorbreedte en andere parameters kunnen tijdens het gebruik veranderen.

Dus wat is beter? Ophanging is een van de meest gerepareerde machinecomponenten. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het kiezen van een auto. Reparatie van een onafhankelijke ophanging kost meer dan een afhankelijke ophanging. Bovendien zal de onafhankelijke hoogstwaarschijnlijk vaker moeten worden gerepareerd, het is niet overbodig om te informeren naar de beschikbaarheid van reserveonderdelen. Originele onderdelen van de juiste kwaliteit voor buitenlandse auto's moeten mogelijk afzonderlijk worden besteld.

Om voornamelijk op asfalt te rijden, is onafhankelijke voorwielophanging en afhankelijke achterwielophanging de beste optie. Voor een SUV of andere auto die geacht wordt off-road te worden gebruikt, is afhankelijke wielophanging de beste keuze - op beide assen of in ieder geval aan de achterkant. De brug kan het meeste vuil niet vasthouden. En aarde en sneeuw zullen zeer actief aan de onderdelen van de onafhankelijke ophanging kleven. Tegelijkertijd blijft de auto rijden, zelfs met een gebogen brug op een bergweg. Maar door het uitvallen van de onafhankelijke ophanging kan de auto niet verder rijden. Toegegeven, in stedelijke omstandigheden zal het omgaan met een dergelijk schema niet de beste zijn.

In de afgelopen jaren zijn fabrikanten begonnen sommige auto's uit te rusten met ophangingen die in verschillende modi kunnen werken. Hun elektronica stelt u in staat om onderweg snel de parameters te wijzigen, afhankelijk van de verkeerssituatie. Als het geld het toelaat, is het de moeite waard om naar modellen te kijken die zo'n systeem hebben.