Zawieszenie
Źródło: Photo by Jason Leung on Unsplash

Układy zawieszenia w samochodzie osobowym

Redaktor zDrogi.plRedaktor zDrogi.pl
23 Lutego 2021

Układ zawieszenia należy do najistotniejszych części w samochodzie osobowym. Ma bardzo duży wpływ na nasze bezpieczeństwo czy komfort podróży. Technologiczny rozwój wpłynął także na konstrukcje tego elementu wprowadzając szereg ulepszeń oraz spowodowało powstanie różnych odmian układu i to właśnie na nich skupimy swoją uwagą w poniższym tekście.

Główny podział układów zawieszenia

Układy zawieszenia można podzielić na dwie podstawowe grupy: zależne i niezależne. Zawieszenie zależne charakteryzują tym, że koła danej osi są sztywno ze sobą połączone. Taki rodzaj układu najczęściej spotykany jest w samochodach ciężarowych oraz terenowych. W niezależnym natomiast koła poruszają się w sposób niezależny jedno od drugiego. Ponadto dysponują zwiększoną ilością elementów prowadzących koła np. drążki czy wahacze i taki wariant jest spotykany przede wszystkim w samochodach osobowych. Istnieje jeszcze trzecia odmiana zawieszenia będąca połączeniem powyższych układów. Jest to typ półzależny, w którym centralną częścią stanowi belka skrętna.

Układy zawieszenia – rodzaje

Pierwszym z układów, które chcielibyśmy przedstawić to wariant z podwójnymi wahaczami poprzecznymi i sprężynami śrubowymi. Jego budowa opiera się w dużej mierze na dwóch wahaczach poprzecznych po każdej stronie pojazdu. Wahacze poprzeczne przyłączone są do ramy/ramy pomocniczej lub nadwozia. Nadrzędną wartością w takim układzie jest efektywna odległość pomiędzy wahaczami.

Większy odstęp wpływa na oddziaływanie sił w przegubach, co w konsekwencji zmniejsza ryzyko zdeformowania kół oraz przyczynia się do ich lepszego prowadzenia. Dodatkowo optymalna długość górnego i dolnego wahacza wpływa na przemieszczanie kątowe kół w czasie ruchu pionowego.

Układ zawieszenia z kolumnami prowadzącymi

Najczęściej spotykanym w tego typu zawieszeniu jest kolumna McPhersona. Dzięki konstrukcji pełni w samochodach osobowych kilka funkcji: resorowanie, tłumienie i prowadzenie koła. Kolumna składa się z amortyzatora, która znajduje się współosiowo, wewnątrz sprężyny. Amortyzator jest również modułem prowadzącym. Dolna część zamocowana jest do górnego punktu zwrotnicy łącząc się tym samym z nadwoziem pojazdu jednocześnie umożliwiając obrót wokół własnej osi. Dolna część zwrotnicy jest zintegrowana z wahaczem poprzecznym.

Kolumna Mcphersona posiada dużo zalet, a do najważniejszych zalicza się: prosta kompaktowa konstrukcja, mniejsza masa w przeciwieństwie do zawieszenia z podwójnymi wahaczami poprzecznymi, nieduże koszty produkcji czy duży skok zawieszenia. Niestety takie rozwiązanie niesie też za sobą wady. Pochodzące z układu kierowniczego hałasy i drgania mają tendencje do przechodzenia na karoserie. Może również występować niepożądane tarcie występujące w gnieździe tłoczyska amortyzatora (spowodowane obrotem wokół własnej osi).

Nie można też zapomnieć o konieczności stosowania w amortyzatorze tłoczyska o dużej średnicy.

Zawieszenie tylne z wahaczami wzdłużnymi i skośnymi

Konstrukcja nie jest zbyt skomplikowana i opiera się na dwóch wzdłużnych wahaczach ulokowanych po jednym z każdej strony samochodu osobowego. Zamocowana zgodnie z kierunkiem ruchu, obrotowo do ramy pomocniczej lub nadwozia, przenoszą siły we wszystkich kierunkach. Najczęściej występują w autach z napędem na przednią oś.

Ten model zawieszenia jest szczególnie narażony na odkształcenia wahaczy, co powoduje nadsterowność auta. Podobny schemat panuje w zawieszeniu tylnym z wahaczami skośnymi. Różnica tkwi w wahaczu aby umożliwić zaadoptowanie takiego układu do samochodów z napędem na tylne bądź wszystkie koła. Oczywiście samochody z przednim napędem nie są wykluczone i takie zastosowanie również może być wykorzystane.

Zawieszenie wielowahaczowe

Znane także jako wielodrążkowe. Wielowahaczowe zawieszenie łączy właściwości wahaczy wzdłużnych, poprzecznych, skośnych i drążków i stosuje się je zarówno na osi przedniej jak i tylnej. Zaletami takiego układu zawieszenia jest możliwość uzyskania dowolnych i niezależnych od siebie promieni zataczania kół, osiągnięcie znacznej kompensacji przechyłów wzdłużnych w momencie hamowania i przyspieszania czy korzystne kąty zbieżności i pochylenia kół w zależności od ugięcia zawieszenia, co podnosi komfort kierowania.

Pozytywne aspekty nie mogą jednak przysłonić minusów, do których należy skomplikowana konstrukcja, większe koszty produkcji i naprawy, większa podatność na eksploatacje przegubów i innych elementów oraz wysokie wymagania dotyczące zachowania tolerancji wymiarów i sztywności.

Oczywiście to nie są wszystkie rodzaje układów zawieszenia. Są przecież zawieszenia półzależne z wahaczami sprzężonymi czy pneumatyczne, które działają podobnie do zaprezentowanych schematów. My postanowiliśmy skoncentrować swoją uwagę na najpowszechniejszych układach występujących w samochodach osobowych.

Następny artykuł