kontseptsioon
Tüüpiline vedrustuskonstruktsioon koosneb elastsetest elementidest, juhtmehhanismidest, amortisaatoritest jne ning mõnel konstruktsioonil on ka puhverplokid, stabilisaatorvardad jne. Elastsed elemendid on lehtvedrud, õhkvedrud, keerdvedrud ja väändetala vedrud. Kaasaegsed autovedrustused kasutavad enamasti keerdvedrusid ja väändetala vedrusid ning mõned kallimad autod kasutavad õhkvedrusid.
Osa funktsioon:
amortisaator
Funktsioon: Amortisaator on peamine komponent, mis tekitab summutusjõu. Selle ülesanne on kiiresti summutada auto vibratsiooni, parandada auto sõidumugavust ja parandada ratta ja tee vahelist haarduvust. Lisaks saab amortisaator vähendada kereosa dünaamilist koormust ja pikendada auto kasutusiga. Autodes laialdaselt kasutatavad amortisaatorid on peamiselt silindritüüpi hüdraulilised amortisaatorid ja nende struktuuri saab jagada kolme tüüpi: kahesilindriline, ühesilindriline täispuhutav ja kahesilindriline täispuhutav. [2]
Tööpõhimõte: kui ratas hüppab üles ja alla, liigub amortisaatori kolb töökambris edasi-tagasi, nii et amortisaatori vedelik läbib kolvil olevat ava, kuna vedelikul on teatud viskoossus ja kui vedelik läbib ava, puutub see kokku augu seinaga. Nende vahel tekib hõõrdumine, nii et kineetiline energia muundatakse soojusenergiaks ja hajub õhku, et saavutada vibratsiooni summutamise funktsioon.
(2) Elastsed elemendid
Funktsioon: toetab vertikaalset koormust, leevendab ja piirab ebatasase teekatte põhjustatud vibratsiooni ja lööke. Elastsete elementide hulka kuuluvad peamiselt lehtvedrud, spiraalvedrud, väändelattvedrud, õhkvedrud ja kummist vedrud jne.
Põhimõte: Suure elastsusega materjalidest valmistatud osad, kui ratast tabab suur löök, muundatakse kineetiline energia elastseks potentsiaalseks energiaks ja salvestub ning vabaneb, kui ratas alla hüppab või naaseb algsesse sõiduolekusse.
(3) Juhtmehhanism
Juhtmehhanismi roll on edastada jõudu ja momenti ning täita ka suunavat rolli. Auto sõiduprotsessi ajal saab rataste trajektoori juhtida.
efekt
Vedrustus on auto oluline osa, mis ühendab elastselt raami ratastega ning on seotud auto erinevate jõudlustega. Väljastpoolt koosneb auto vedrustus ainult mõnest vardadest, torudest ja vedrudest, kuid see pole sugugi lihtne. Vastupidi, auto vedrustus on autoosa, mille täiuslikke nõudeid on raske täita, sest vedrustus peab vastama nii auto mugavusnõuetele kui ka juhitavuse stabiilsusnõuetele ning need kaks aspekti on teineteisele vastupidised. Näiteks hea mugavuse saavutamiseks on vaja auto vibratsiooni oluliselt summutada, seega peaks vedru olema konstrueeritud pehmemaks, kuid pehme vedru võib kergesti põhjustada auto pidurdamist "noogutades", kiirendamist "pea ülespoole" ja tugevat vasakule-paremale kaldumist. See kalduvus ei soodusta auto roolimist ja võib kergesti põhjustada auto ebastabiilsust.
mittesõltumatu vedrustus
Mittesõltumatu vedrustuse konstruktsiooniline eripära on see, et mõlema poole rattad on ühendatud ühtse teljega ning rattad koos teljega on elastse vedrustuse abil raami või kere all riputatud. Mittesõltumatu vedrustuse eelised on lihtne konstruktsioon, madal hind, suur tugevus, lihtne hooldus ja väikesed muutused esirataste joonduses sõidu ajal. Kuid oma kehva mugavuse ja juhitavuse stabiilsuse tõttu ei kasutata seda tänapäevastes autodes enam põhimõtteliselt, seda kasutatakse enamasti veoautodes ja bussides.
Lehtvedruga mitte-sõltumatu vedrustus
Lehtvedru on mittesõltumatu vedrustuse elastne element. Kuna see toimib ka juhtmehhanismina, on vedrustussüsteem oluliselt lihtsustatud.
Pikisuunaline lehtvedru mittesõltumatu vedrustus kasutab elastsete elementidena lehtvedrusid ja on paigutatud autole paralleelselt auto pikiteljega.
Tööpõhimõte: Kui auto sõidab ebatasasel teel ja saab löögikoormuse, ajavad rattad telje ülespoole hüppama ning samal ajal liiguvad üles ka lehtvedru ja amortisaatori alumine ots. Lehtvedru ülespoole liikumise ajal tekkivat pikkuse suurenemist saab tagumise eendi pikenemisega segamatult koordineerida. Kuna amortisaatori ülemine ots on fikseeritud ja alumine ots liigub üles, on see samaväärne kokkusurutud olekus töötamisega ning vibratsiooni summutamiseks suurendatakse summutust. Kui telje hüppeulatus ületab puhverploki ja piirploki vahelise kauguse, puutub puhverplokk kokku piirplokiga ja surutakse sellega kokku. [2]
Klassifikatsioon: Pikisuunalise lehtvedruga mittesõltumatu vedrustuse saab jagada asümmeetriliseks pikisuunalise lehtvedruga mittesõltumatuks vedrustuseks, tasakaalustatud vedrustuseks ja sümmeetriliseks pikisuunalise lehtvedruga mittesõltumatuks vedrustuseks. See on pikisuunaliste lehtvedrudega mittesõltumatu vedrustus.
1. Asümmeetriline pikisuunaline lehtvedruga mittesõltumatu vedrustus
Asümmeetriline pikisuunaline lehtvedru mittesõltumatu vedrustus viitab vedrustusele, mille puhul U-kujulise poldi keskpunkti ja mõlema otsa klambrite keskpunkti vaheline kaugus ei ole võrdne, kui pikisuunaline lehtvedru on teljele (sillale) kinnitatud.
2. Tasakaalustatud vedrustus
Tasakaalustatud vedrustus on vedrustus, mis tagab, et ühendatud telje (telgede) ratastele langev vertikaalne koormus on alati võrdne. Tasakaalustatud vedrustuse kasutamise eesmärk on tagada rataste hea kontakt maapinnaga, sama koormus ning tagada, et juht saaks auto suunda kontrollida ja autol oleks piisav veojõud.
Erinevate konstruktsioonide kohaselt saab tasakaalustusvedrustuse jagada kahte tüüpi: tõukevarda tüüpi ja kiikvarda tüüpi.
① Tõukevarda tasakaalustusvedrustus. See on moodustatud vertikaalselt asetatud lehtvedruga ja selle kaks otsa on asetatud tagasilla teljehülsi ülaosas olevasse liugplaadi tüüpi tuge. Keskmine osa on U-kujuliste poltidega kinnitatud tasakaalustuslaagrile ja saab pöörata ümber tasakaalustusvõlli, tasakaalustusvõll on kronsteini abil kinnitatud sõiduki raamile. Tõukevarda üks ots on kinnitatud sõiduki raamile ja teine ots on ühendatud teljega. Tõukevarda kasutatakse veojõu, pidurdusjõu ja vastava reaktsioonijõu edastamiseks.
Tõukevardaga tasakaalustusvedrustuse tööpõhimõte seisneb mitmeteljelise sõiduki ebatasasel teel liikumises. Kui iga ratas kasutab vedrustusena tüüpilist terasplaatkonstruktsiooni, ei saa see tagada kõigi rataste täielikku kontakti maapinnaga, st mõned rattad kannavad vertikaalset koormust. Väiksem (või isegi null) koormus raskendaks juhil sõidusuuna juhtimist, kui see juhtub juhtratastega. Kui see juhtub veoratastega, kaob osa (kui mitte kogu) veojõust. Paigaldage kolmeteljelise sõiduki keskmine ja tagasild tasakaalustusvarda kahele otsale ning tasakaalustusvarda keskmine osa on hingedega ühendatud sõiduki raamiga. Seetõttu ei saa kahe silla rattad iseseisvalt üles ja alla liikuda. Kui üks ratas vajub auku, liigub teine ratas tasakaalustusvarda mõjul ülespoole. Kuna stabilisaatorvarda õlad on võrdse pikkusega, on mõlema ratta vertikaalne koormus alati võrdne.
Tõukevarda tasakaalustusvedrustust kasutatakse 6×6 kolmeteljelise maastikusõiduki ja 6×4 kolmeteljelise veoauto tagasilla jaoks.
②Pöördõlgi tasakaalustusvedrustus. Kesktelje vedrustusel on pikisuunaline lehtvedru struktuur. Tagumine kinnitusklamber on kinnitatud pöördeõlgi esiotsa külge, samal ajal kui pöördeõlgi telje kronstein on kinnitatud raami külge. Pöördõlgi tagumine ots on ühendatud auto tagasillaga.
Õõtshoova tasakaalustusvedrustuse tööpõhimõte seisneb selles, et auto sõidab ebatasasel teel. Kui keskmine sild kukub auku, tõmmatakse õõtshoob läbi tagumise eendi alla ja pöörleb vastupäeva ümber õõtshoova võlli. Telje ratas liigub üles. Õõtshoob on siin üsna hoob ja vertikaalse koormuse jaotussuhe keskmise ja tagasilla vahel sõltub õõtshoova kangi suhtest ning lehtvedrude esi- ja tagapikkusest.
Spiraalvedruga mittesõltumatu vedrustus
Kuna vedru kui elastne element suudab kanda ainult vertikaalseid koormusi, tuleks vedrustussüsteemile lisada juhtmehhanism ja amortisaator.
See koosneb vedrudest, amortisaatoritest, pikisuunalistest tõukevarrastest, külgmistest tõukevarrastest, tugevdusvarrastest ja muudest komponentidest. Konstruktsiooniline eripära on see, et vasak ja parem ratas on tervikuna ühendatud terve võlliga. Amortisaatori alumine ots on kinnitatud tagasilla toele ja ülemine ots on hingedega ühendatud sõiduki kerega. Spiraalvedru on paigutatud ülemise vedru ja amortisaatori välisküljel asuva alumise istme vahele. Pikisuunalise tõukevarda tagumine ots on keevitatud teljele ja esiots on hingedega ühendatud sõiduki raamiga. Põikisuunalise tõukevarda üks ots on hingedega ühendatud sõiduki kerega ja teine ots on hingedega ühendatud teljega. Töö ajal kannab vedru vertikaalset koormust ning pikisuunaline jõud ja põikisuunaline jõud kannavad vastavalt pikisuunalist ja põikisuunalist tõukevarda. Kui ratas hüppab, kiigub kogu telg pikisuunalise ja külgmise tõukevarda hingepunktide ümber sõiduki kerel. Kummist puksid liigendpunktides välistavad liikumishäired telje kiigumisel. Spiraalvedru mittesõltumatu vedrustus sobib sõiduautode tagavedrustuseks.
Õhkvedruga mittesõltumatu vedrustus
Kui auto sõidab, peab koormuse ja teekatte muutumise tõttu vedrustuse jäikus vastavalt muutuma. Headel teedel on vaja vähendada kere kõrgust ja suurendada kiirust, halbadel teedel aga suurendada kere kõrgust ja suurendada möödasõiduvõimet, seega peab kere kõrgus olema vastavalt kasutusvajadustele reguleeritav. Õhkvedruga mittesõltumatu vedrustus suudab neid nõudeid täita.
See koosneb kompressorist, õhupaagist, kõrguse reguleerimisventiilist, õhkvedrust, juhtvardast jne. Lisaks on olemas amortisaatorid, juhthoovad ja külgmised stabilisaatorvardad. Õhkvedru on kinnitatud raami (kere) ja telje vahele ning kõrguse reguleerimisventiil on kinnitatud sõiduki kerele. Kolvivarda ots on liigendühenduses juhtvarda ristharuga ja risthargi teine ots on liigendühenduses juhtvardaga. Keskmine osa toetub õhkvedru ülemisele osale ja juhtvarda alumine ots on kinnitatud teljele. Õhkvedru moodustavad komponendid on torujuhtmete kaudu ühendatud. Kompressori tekitatud kõrgsurvegaas siseneb õhupaaki läbi õli-vee eraldaja ja rõhuregulaatori ning seejärel gaasipaagist väljudes õhufiltri kaudu kõrguse reguleerimisventiili. Õhupaak on ühendatud iga ratta õhkvedrudega, seega suureneb iga õhkvedru gaasirõhk koos pumbatud koguse suurenemisega ja samal ajal tõstetakse keret, kuni kõrguse reguleerimisventiili kolb liigub õhupaagi poole. Sisemise täiteava on blokeeritud. Elastse elemendina saab õhkvedru leevendada rattale mõjuvat löögikoormust teepinnalt, kui see edastatakse sõiduki kerele läbi telje. Lisaks saab õhkvedrustus automaatselt reguleerida ka sõiduki kere kõrgust. Kolb asub kõrguse reguleerimisventiili täiteava ja õhu väljalaskeava vahel ning õhupaagist tulev gaas täidab õhupaagi ja õhkvedru ning tõstab sõiduki kere kõrgust. Kui kolb on kõrguse reguleerimisventiili täiteava ülemises asendis, naaseb õhkvedrus olev gaas täiteava kaudu õhu väljalaskeavasse ja siseneb atmosfääri. Õhkvedru õhurõhk langeb, seega langeb ka sõiduki kere kõrgus. Juhtvarras ja sellel olev ristõlg määravad kolvi asukoha kõrguse reguleerimisventiilis.
Õhkvedrustusel on mitmeid eeliseid, näiteks hea sõidumugavus, vajadusel ühe- või mitmeteljelise tõstejõu teostamine, sõiduki kere kõrguse muutmine ja teekatte minimaalne kahjustamine jne, kuid sellel on ka keeruline konstruktsioon ja ranged tihendusnõuded ning muud puudused. Seda kasutatakse tarbesõiduautodes, veoautodes, haagistes ja mõnedes sõiduautodes.
Õli- ja gaasvedrudega mittesõltuv vedrustus
Õli-pneumaatilise vedruga mittesõltumatu vedrustus viitab mittesõltumatule vedrustusele, mille elastne element võtab vastu õli-pneumaatilise vedru.
See koosneb õli- ja gaasvedrudest, külgmistest tõukevarrastest, puhverplokkidest, pikisuunalistest tõukevarrastest ja muudest komponentidest. Õli-pneumaatilise vedru ülemine ots on kinnitatud sõiduki raamile ja alumine ots esisillale. Vasakul ja paremal küljel on vastavalt alumine pikisuunaline tõukevarras, mis asetseb esisilla ja pikisuunalise tala vahel. Ülemine pikisuunaline tõukevarras on paigaldatud esisillale ja pikisuunalise tala sisemisele kronsteinile. Ülemine ja alumine pikisuunaline tõukevarras moodustavad rööpküliku, mida kasutatakse tagamaks, et tihvti kaldenurk jääb ratta üles-alla liikumisel muutumatuks. Põikisuunaline tõukevarras on paigaldatud vasakule pikisuunalisele talale ja kronstein esisilla paremale küljele. Kahe pikisuunalise tala alla on paigaldatud puhverplokk. Kuna õli-pneumaatiline vedru on paigaldatud raami ja telje vahele elastse elemendina, saab see leevendada teekatte löögijõudu rattale, kui see raamile üle kandub, ja samal ajal summutada tekkivat vibratsiooni. Ülemist ja alumist pikisuunalist tõukevarda kasutatakse pikisuunalise jõu edastamiseks ja pidurdusjõust tingitud reaktsioonimomendi talumiseks. Külgmised tõukevardad edastavad külgjõude.
Kui õli-gaasvedru kasutatakse suure koormaga kommertsveokil, on selle maht ja mass väiksemad kui lehtvedrul ning sellel on varieeruvad jäikuse omadused, kuid sellel on kõrged tihendusnõuded ja keeruline hooldus. Õli-pneumaatiline vedrustus sobib raske koormaga kommertsveokitele.
Sõltumatu peatamise toimetuse saade
Sõltumatu vedrustus tähendab, et mõlemal küljel olevad rattad on raami või kere külge eraldi riputatud elastsete vedrustuste abil. Selle eelised on: kerge kaal, mis vähendab kerele avalduvat lööki ja parandab rataste haardumist maapinnaga; väikese jäikusega pehmeid vedrusid saab kasutada auto mugavuse parandamiseks; mootori asukohta ja ka auto raskuskeset saab langetada, parandades seeläbi auto sõidustabiilsust; vasak ja parem ratas hüppavad iseseisvalt ja on teineteisest sõltumatud, mis võib vähendada auto kere kaldumist ja vibratsiooni. Sõltumatu vedrustuse puudusteks on aga keeruline konstruktsioon, kõrge hind ja ebamugav hooldus. Enamik tänapäevaseid autosid kasutab sõltumatut vedrustust. Erinevate konstruktsioonivormide järgi saab sõltumatut vedrustust jagada õõtshoobvedrustuseks, õõtshoobvedrustuseks, mitmehoovaliseks vedrustuseks, küünlavedrustuseks ja MacPhersoni vedrustuseks.
harkluu
Ristõlgedega vedrustus viitab sõltumatule vedrustusele, mille puhul rattad kiiguvad auto põiktasapinnas. Ristõlgede arvu järgi jaguneb see kahe- ja üheõlgseks vedrustuseks.
Ühe õõtshoovaga vedrustuse eelised on lihtne konstruktsioon, kõrge veeremiskeskme ja tugev veeremisstabiilsus. Tänapäeva autode kiiruse kasvades põhjustab liiga kõrge veeremiskeskme aga rataste hüppe korral rööpmelaiuse suurenemist ja rehvide kulumise suurenemist. Lisaks on vasaku ja parema ratta vertikaalne jõuülekanne järskude pöörete ajal liiga suur, mille tulemuseks on tagarataste suurem kaldenurk. Tagumise ratta kurvijäikus väheneb, mille tulemuseks on rasked kiirel teel saba triivimise tingimused. Ühe õõtshoovaga sõltumatut vedrustust kasutatakse enamasti tagavedrustuses, kuid kuna see ei vasta kiire sõidu nõuetele, ei kasutata seda praegu kuigi palju.
Topeltõõtshoovaga sõltumatu vedrustus jaguneb ülemise ja alumise õõtshoova võrdse pikkuse järgi võrdse pikkusega topeltõõtshoovaga vedrustuseks ja ebavõrdse pikkusega topeltõõtshoovaga vedrustuseks. Võrdse pikkusega topeltõõtshoovaga vedrustus suudab hoida ratta üles-alla liikumisel tihvti kalde konstantsena, kuid teljevahe muutub oluliselt (sarnaselt ühe õõtshoovaga vedrustusega), mis põhjustab tõsist rehvide kulumist ja on seetõttu tänapäeval harva kasutusel. Ebavõrdse pikkusega topeltõõtshoovaga vedrustuse puhul saab teljevahe ja esirataste joonduse parameetrite muutusi hoida vastuvõetavates piirides, kui ülemise ja alumise õõtshoova pikkus on õigesti valitud ja optimeeritud ning mõistliku paigutusega, tagades sõiduki hea sõidustabiilsuse. Praegu on ebavõrdse pikkusega topeltõõtshoovaga vedrustust laialdaselt kasutatud autode esi- ja tagavedrustuses ning seda vedrustusstruktuuri kasutatakse ka mõnede sportautode ja võidusõiduautode tagaratastel.