nezávislý systém předního odpružení
k překonání nevýhod spojených s odpružením nápravy s pevným nosníkem se používá nezávislé přední odpružení (IFS). Termín nezávislé zavěšení popisuje jakýkoli systém, který spojuje kola s rámem, ve kterém pohyb jednoho kola nemá žádný vliv na druhé kolo. Výhody a nevýhody přijetí nezávislého předního odpružení pro osobní automobily a lehké dodávky zahrnují následující:
výhody.
(a) odstředivá síla se vytváří v odpružených karoseriích vozidla, když v zatáčkách tvoří rolovací pár, který naklání nebo převaluje karoserii směrem ven. Válec těla se setkává s odolným párem, který je produkován produktem reakčních sil pružin a efektivní vzdálenosti mezi nimi. Proto se potřebná reakční tuhost pružiny, aby odolávala válcovému páru, zvyšuje nebo snižuje, jak se účinná vzdálenost mezi pružinami snižuje nebo zvyšuje. Ve skutečnosti je úhel role nepřímo úměrný čtverci efektivní šířky pružiny a základny.
v případě nápravy nosníku závisí největší vzdálenost mezi pružinami na šířce podvozku, který podporuje připojené třmeny. Ale s nezávislým zavěšením pomocí příčného ramene, efektivní vzdálenost mezi pružinami se rovná dráze kola vozidla. Proto ve srovnání s nosníkem nápravy lze relativně měkčí pružiny použít s nezávislým zavěšením bez ovlivnění role karoserie. Měkké pružiny reagují a vychylují se s nejmenší deformací vozovky, aniž by přenášely otřesy na karoserii vozidla a cestující, a tím poskytují lepší jízdní komfort.
(6) vzhledem k tomu, že pružná deformační energie uložená v pružině cívky nebo torzní tyče je větší než u poloeliptické vícekřídlé pružiny pro danou hmotnost pružiny, lze použít lehčí pružiny s nezávislým zavěšením lichoběžníku. V případě nezávislého zavěšení lichoběžníku je pružina nutná pouze k podepření svislého zatížení a k absorpci nárazů, protože samotné zavěšení závěsu udržuje hnací, brzdné a boční síly. S lícní kosti zavěšení na konstrukci dílčího rámu, neodpružený pahýl nápravy otočný kloub sleduje oblouky vzhledem k odpružené konstrukci karoserie, když se odpružení odrazí. Tyto oblouky vytvářejí přesnou a předvídatelnou dráhu Kola ve svislé rovině, což je nezbytné pro konzistentní geometrii řízení.
(c) vzhledem k tomu, že nezávislé zavěšení má menší neodpruženou hmotnost, silniční kola sledují obrys nepravidelností vozovky až do vyšších rychlostí než u těžkého zavěšení nosníku s tuhou nápravou. Výsledkem je snížení drhnutí a opotřebení pneumatik nezávislým odpružením.
(d) tyč proti převrácení, pokud je použita ve spojení s nezávislým zavěšením, poskytuje nezbytnou odolnou tuhost, aby se zabránilo převrácení těla během zatáčení, a proto mohou být pro normální svislé zatížení použity měkčí pružiny.
(e) při použití samostatného nebo nezávislého odpružení pro každou stranu vozidla se sníží jakákoli interakce mezi protilehlými silničními koly, takže je menší pravděpodobnost kolísání kol v důsledku vibrační rezonance.
(/) konstrukce motoru a podvozku může být snížena tak, aby i střed vozu tak, že
motor může být posunut dopředu poskytnout větší prostor pro cestující. g) nezávislé zavěšení obvykle snižuje střed role, a proto se tělo otáčí dříve, než se kola odtrhnou od vozovky, což řidiči poskytuje varování.
nevýhody.
(a) vyklápění kola s převrácením karoserie snižuje výkon.
(b) dochází k nepatrné změně dráhy kola, která způsobuje drhnutí pneumatiky během odrazu jednoho kola.
(c) je vyžadován pevnější podvozek nebo podrámová konstrukce.
(d) je zapotřebí složitějšího zavěšení a táhla řízení a otočných kloubů, takže zavěšení se stává dražším a má tendenci se více nosit.
(e) účinky nevyvážené sestavy kol se snadněji přenášejí na volant a jsou také výraznější.
(f) nastavení geometrie řízení je kritičtější a vyžaduje častější pozornost. 22.12.1. Typy předního nezávislého zavěšení
dvojité příčné zavěšení lichoběžníku.
obrázek 22.57 jluvádí hlavní podrobnosti tohoto pozastavení. V tomto systému jsou dva články, obvykle rovnoběžné v normální jízdní poloze, konstruovány ve tvaru lichoběžníku, aby zajistily tuhost vpředu a vzadu a odolávaly brzdnému momentu. Každá lichoběžníková kost používá tři ložiska, dvě vnitřní ložiska spojující se s rámem a vnější ložiska připevněná k čepu lichoběžníkové kosti, a horní konec k bodu na rámu těsně nad horní lichoběžníkovou kostí. Hmotnost vozidla a užitečné zatížení se přenáší z odpružené karoserie a příčníku na horní část vinuté pružiny. Tlumič je vložen uvnitř vinuté pružiny a je připevněn gumovými pouzdry ke spodní straně pevného příčného nosníku a ke spodnímu příčnému členu. Boční tah, pokud existuje, je odolán tuhostí členů lícní kosti a otočných kloubů a čepů.
přední část vozidla „jede“ směrem k zemi, když jsou zabrzděny brzdy, protože spodní otočné body lichoběžníku na systému spojovacího typu jsou obvykle nastaveny rovnoběžně s vozovkou. Aby se tento problém minimalizoval, používá se geometrie proti ponoru, ve které je zadní otočný bod spodní lícní kosti umístěn výše než přední čep. Během působení předních brzd vytváří brzdný moment na šikmé lícní kosti svislou sílu, která vyrovnává dodatečné zatížení přenášené ze zadních na přední kola.
obr. 22.57. Příčné dvojité zavěšení lichoběžníku.
při jízdě v zatáčkách se karoserie převalí a obě kola se nakloní směrem ven z otočného kruhu, čímž vznikne malé množství odklonu (obr. 22,58 v). Při jízdě v poloze rovně vpřed, pokud jedno z kol přejde přes náraz nebo otvor v hrnci ve vozovce, je pouze jednotlivá závěsná spojka na okamžik vychýlena nahoru nebo dolů, aniž by se změnila průměrná výška odpružené karoserie (obr. 22,58 B). V důsledku toho to poskytuje zcela nezávislé zavěšení pro každé kolo, takže reakční vibrace nejsou přenášeny z jedné strany na druhou.
obr. 22.58. Účinky převrácení těla a nepravidelných povrchů vozovky na příčné zavěšení dvojitých lichoběžníků. A. obě kola se naklánějí směrem ven B. tělo zůstává ve svislé poloze, když se tělo kola otáčí. vstupuje do výmolu a naklání se dovnitř.
konstantní-track nerovnoměrné dvojité příčné-lichoběžníkové zavěšení.
v tomto uspořádání je nosič čepové nápravy spojen s rámem dvěma články. Poloměrná tyč s poloměrem odolává podélnému dynamickému zatížení a brzdnému momentu. Pružina může být umístěna nad horním nosičem nápravy. Na vnitřních koncích lícní kosti jsou instalovány gumové nebo plastové (PTFE) pouzdra. Na vnějším konci je obvykle umístěn kulový kloub, který umožňuje otáčení čepové nápravy. Vinuté pružiny se vkládají do polohy znázorněné nebo nad horní lícní kostí.
obr. 22.59. Content-track nerovnoměrné dvojité příčné lichoběžníkové zavěšení. A. Příčná stejná délka. B. příčná nerovná délka.
lícní kosti stejné délky (obr. 22.59 A) se používají v raných provedeních; v důsledku toho změna dráhy způsobila značné opotřebení pneumatik. Chcete-li minimalizovat tyto lícní kosti nestejné délky (obr. 22.59 B) jsou namontovány, delší ve spodní části; nyní však dochází ke změnám úhlu odklonu. Připevněním horní lícní kosti mírně za spodní lze získat konstantní úhel kolečka. Osa lícní kosti je někdy nakloněna směrem dozadu, aby se dosáhlo maximální délky lícní kosti bez omezení prostoru motoru.
k montáži vnitřních ložisek horní lícní kosti se používá buď tlumič pístového typu, nebo je ve středu vinuté pružiny vložen teleskopický tlumič. Při použití pružiny torzní tyče se
dosáhne velkého pohybu teleskopické klapky úhlopříčným namontováním klapky. V tomto uspořádání je spodní konec spojen s vnějším koncem spodního článku nebo je k vnitřním koncům spodního článku připojena torzní tyč.
Macpherson Suspension.
u tohoto typu suspenze (obr. 22.60) je na horním konci otočná dlouhá Teleskopická trubka, zahrnující tlumič a na spodním konci pevně spojena s čepovou nápravou. Jediný příčný článek, připevněný k rámu gumovými pouzdry a spojený s čepovou nápravou kulovým kloubem, zajišťuje řízení dráhy. Vinutá pružina je instalována mezi pevné a plovoucí závěsné členy. Stabilizační tyč propojuje oba spodní články předního zavěšení a také zajišťuje požadovanou tuhost vpředu a vzadu. Kulový a objímkový kloub ve spodní části slouží jako čep pro vzpěru řízení a čepovou nápravu v horizontální rovině. Tento spoj také slouží jako závěsný kloub pro relativní pohyb mezi ramenem řízení dráhy a osou ve svislé rovině.
podobně jako u několika jiných závěsných systémů se při výrobě nastavuje sklon kolečka, odklonu a osy otáčení a nelze je měnit. Sklon otočné osy je úhel vytvořený mezi svislou a čárou od středu axiálního ložiska vzpěry ke středu kulového kloubu, který spojuje vzpěru s ramenem řízení dráhy. Vzpěra je nastavena do menšího úhlu, než je sklon osy otáčení pro zajištění vůle pneumatiky.
horní částí vzpěry směrem ke středu vozidla je možné získat záporný posun (záporný poloměr drhnutí) pro řízení. Když je vinutá pružina téměř úplně stlačena, zarážka instalovaná v horní části pístní tyče slouží k vyztužení odpružení odpružení. Trojúhelníkové rameno řízení dráhy absorbuje hnací a brzdné tahové reakce.
během zatáčení se valí těleso a vnitřní vnější kola naklánějí směrem ven a dovnitř v závislosti na počáteční Úhlové sadě příčného ramene řízení dráhy. V důsledku toho obě kola produkují odklonění (obr. 22.61 A). Každé zavěšení kol je zcela nezávislé na druhé straně, díky čemuž není zavěšené tělo ovlivněno malými výchylkami kol během pohybu vozidla (obr. 22.61 B).
obr. 22.60. Macpherson noha vzpěry zavěšení. 
Obr. 22.61. Vliv role těla a nepravidelného povrchu vozovky na zavěšení MacPherson. A. kola se nakloní směrem ke středu B. kolo vstoupí do otvoru a nakloní se dovnitř během válcování karoserie. a tělo zůstává vzpřímeně.
Krátké Kyvné Rameno.
Jedná se o nejjednodušší typ nezávislého systému zavěšení. To používá pouze jedno příčné rameno, který je známý jako člen lícní kosti a je pevně držen na čepu nápravy kola, přes kloub řízení čepu krále, zatímco se otáčí na pomocném rámu těla. Vidlice ramenního ramene jsou v otočných bodech rozprostřeny široce od sebe, aby absorbovaly jakýkoli hnací a brzdný moment pouze výkyvným ramenním členem. Pružina, instalovaná mezi konstrukcí karoserie a výkyvným ramenem, podporuje pouze hmotnost vozidla. Kyvné rameno a opěrné otočné body pomocného rámu zcela absorbují boční síly a reakce.
karoserie se otáčí, když se vozidlo pohybuje po zakřivené dráze, takže obě kola se nakloní dovnitř směrem ke středu kruhové dráhy (obr. 22.62 A), produkující odklon. Když jedno kolo sleduje ponor nebo překážku, související výchylka je omezena pouze na jednu stranu vozu a pružina je stlačena, aniž by byla do značné míry narušena výška karoserie (obr. 22.62 B). S tímto odpružením nejmenší výkyv ramene výrazně mění vzpřímenost kola k zemi. __ _ 
obr. 22.62. Krátké kyvné rameno. A. obě kola se během převrácení karoserie nakloní dovnitř.
B. kolo vstupuje do otvorů a naklání se směrem ven a tělo zůstává ve svislé poloze.
torzní tyč s dvojitým příčným ramenem.
alternativní verze zavěšení s příčným dvojitým lichoběžníkem obsahuje pružinu s torzní tyčí namísto spirálové vinuté pružiny, takže pružný odpor je zajištěn vůči měnícímu se svislému zatížení zavěšení (obr. 22,63 A). Torzní tyč je umístěna rovnoběžně s podélnými členy pod rámem na každé straně vozidla. Jeden konec torzní tyče je drážkován k reakční páce, přišroubován ke spodní straně těla, zatímco druhý konec je drážkován ke spodnímu závěsnému rameni podepřenému čepem oka.
během vychýlení závěsu se spodní rameno závěsu otáčí a otáčí torzní tyčí, která je odolávána pevně drženou reakční pákou na vzdáleném konci tyče. Horní závěsné rameno doplňuje geometrii čtyřramenného řetězu, díky níž výsledný svislý pohyb čepu a nápravy vždy udržuje obě přední kola přibližně kolmo k zemi. V některých systémech je horní čep závěsného ramene součástí tlumicí jednotky typu páky, v jiných je mezi pomocným rámem a spodním ramenem zavěšení instalována samostatná teleskopická klapka.
sestava očního otvoru umožňuje otáčení spodního závěsného ramene a také přenáší odolnost torzní tyče na zavěšení (obr. 22.63 B). Spodní čep zavěšení má jednodílný Kruhový kryt oka a čep přišroubovaný k pomocnému rámu. Ve středu pouzdra s rukávem je umístěn drážkovaný oční šroub, který je vtlačen do pouzdra. Když se spodní závěsné rameno částečně otáčí, torzní zkreslení gumy zabírá celý úhlový pohyb, takže se zabrání třecímu klouzání mezi očním šroubem a vnitřním pouzdrem pouzdra.
obr. 22.63. Torzní tyč s dvojitým příčným ramenem.
statický a dynamický Elastický odpor se přenáší koncovými drážkami torzní tyče umístěnými ve stejném vnitřně drážkovaném otvoru ve spodním závěsném rameni jako v drážkovaném očním šroubu. Torzní tyč tedy působí pouze jako pružina a neotáčí spodní závěsné rameno. Spojovací tyč podporuje spodní rameno zavěšení a také zabraňuje vodorovnému kroucení k tomuto rameni během zrychlení a brzdění vozidla.
výšku obložení vozidla lze změnit zašroubováním nebo vysunutím nastavovacích šroubů reakční páky torzní tyče. Převrácení karoserie a nárazové nebo ponorné vychýlení zavěšení způsobuje náklon kola podobný tomu, který je znázorněn na obr. 22.58. Celková jednoduchost a kompaktnost odpružení s pružinou torzní tyče je poměrně jednoduchá a kompaktní, a proto je vybrána pro automobilové aplikace.