onafhankelijk Voorwielophangingssysteem
om de nadelen van de asophanging met stijve balk te ondervangen, wordt onafhankelijke voorwielophanging (IFS) gebruikt. De term onafhankelijke ophanging verwijst naar een systeem dat de wielen verbindt met het frame waarin de beweging van het ene wiel geen effect heeft op het andere wiel. De voor-en nadelen van de invoering van onafhankelijke voorwielophanging voor personenauto ‘ s en lichte bestelwagens zijn onder meer de volgende:
voordelen.
(a) de centrifugale kracht wordt gecreëerd in geveerde voertuigcarrosserieën wanneer in bochten een rolkoppel wordt gevormd dat het lichaam naar buiten kantelt of rolt. De rol van het lichaam wordt aangetroffen door een tegengesteld paar, geproduceerd door het product van de veren reactie krachten en effectieve afstand tussen hen. Daarom neemt de noodzakelijke reactiestijfheid van de veer om het rolkoppel te weerstaan toe of af naarmate de effectieve afstand tussen de veren respectievelijk afneemt of toeneemt. In feite is de rol hoek omgekeerd evenredig met het kwadraat van de effectieve veer-basis breedte.
bij de bundelas hangt de grootste afstand tussen de veren af van de breedte van het chassis, dat de bevestigde sluitingen ondersteunt. Maar met de onafhankelijke ophanging met behulp van dwarse-arm koppeling, de effectieve afstand tussen veren gelijk is aan het wielspoor van het voertuig. Daarom kunnen in vergelijking met de asbalk relatief zachtere veren worden gebruikt met onafhankelijke ophanging zonder de carrosserie te beïnvloeden. De zachte veren reageren en buigen met de kleinste wegvervorming zonder de schokken door te geven aan de carrosserie en de passagiers, en bieden daardoor een beter rijcomfort.
(6) aangezien de elastische rekenergie die in een spiraalveer of torsiestaafveer is opgeslagen, groter is dan bij een semi-elliptische meerbladige veer voor een bepaald veergewicht, kunnen lichtere veren worden gebruikt met onafhankelijke vorkbeenophanging. In het geval van onafhankelijke vorkbeenophanging is de veer alleen nodig om verticale belastingen te ondersteunen en schokken te absorberen, omdat alleen de ophanging de rij -, Rem-en zijdelingse krachten ondersteunt. Met het vorkbeen scharnierend op de structuur van het subframe, volgt de niet-afgeronde stub-as draaibare bogen ten opzichte van de geveerde carrosseriestructuur wanneer de ophanging stuitert. Deze bogen produceren een nauwkeurig en voorspelbaar wielpad in het verticale vlak, wat essentieel is voor een consistente stuurgeometrie.
(c) aangezien de onafhankelijke vering Minder niet-geveerde massa heeft, volgen de wielen de omtrek van de oneffenheden van de weg tot hogere snelheden dan bij de vering van de zware asbalk met stijve as. Als gevolg hiervan worden de scrub en slijtage van banden verminderd met onafhankelijke ophanging.
(d) Een antirolstaaf, indien gebruikt in combinatie met de onafhankelijke ophanging, biedt de nodige weerstand tegen het rollen van het lichaam tijdens het bochten en daarom kunnen zachtere veren worden gebruikt voor normale verticale belastingen.
(e) indien een afzonderlijke of onafhankelijke vering voor elke zijde van het voertuig wordt gebruikt, wordt de interactie tussen de tegenoverliggende wielen verminderd, zodat de kans op wiebelen door trillingsresonantie kleiner is.
(/) de motor en de chassisstructuur kunnen zo omlaag worden gebracht dat ook het midden van de auto omlaag kan, zodat
de motor naar voren kan worden bewogen om meer ruimte voor de passagiers te bieden. (g) onafhankelijke ophanging verlaagt meestal het midden van de rol, waardoor de carrosserie rolt voordat de wielen van de weg breken, waardoor de bestuurder wordt gewaarschuwd.
nadelen.
(a) het buigen van het wiel met carrosserie vermindert het betreffende vermogen.
(b) Er is een lichte verandering in het wielspoor, waardoor de band scrub optreedt tijdens het stuiteren van één wiel.
(c) een steviger chassis of subframestructuur is vereist.
(d)een ingewikkelder ophanging en stuurstang en scharnieren zijn noodzakelijk, zodat de ophanging duurder wordt en meer slijt.
(e) de effecten van ongebalanceerde wielcombinaties worden gemakkelijker op het stuurwiel overgebracht en zijn ook meer uitgesproken.
(f) de uitlijning van de stuurgeometrie is kritischer en vereist frequentere aandacht. 22.12.1. Typen Vooronafhankelijke ophanging
ophanging met dubbele dwarsdoorsnede.
figuur 22.57 geeft een overzicht van de belangrijkste details van deze schorsing. In dit systeem zijn twee schakels, gewoonlijk evenwijdig in de normale rijpositie, in een vorkbeenvorm geconstrueerd om stijfheid voor en achter te bieden en remkoppel te weerstaan. Elke wishbone maakt gebruik van drie lagers, twee binnenlagers verbinden met het frame en een buitenste bevestigd aan de stub wishbone, en het bovenste uiteinde aan een punt op het frame net boven de bovenste wishbone. Het voertuiggewicht en de nuttige lading worden van de geveerde carrosserie en dwarsdoorsnede naar de bovenkant van de schroefveer overgebracht. In de spiraalveer is een demper ingebouwd en door rubberen bussen aan de onderzijde van het vaste dwarsdoorsnede en aan het onderste vorkbeen bevestigd. Zijwaartse stuwkracht, indien aanwezig, wordt weerstaan door de stijfheid van de vorkbeendelen en de draaibare gewrichten en scharnieren.
de voorkant van de auto “rijdt” naar de grond wanneer de remmen worden ingedrukt, omdat de scharnierpunten van het link-type-systeem aan de onderzijde gewoonlijk evenwijdig aan de weg zijn ingesteld. Om dit probleem te minimaliseren, wordt anti-duikgeometrie gebruikt waarbij het achterste scharnierpunt van het onderste vorkbeen hoger is geplaatst dan het voorste scharnierpunt. Tijdens het aanrijden van de voorremmen produceert het remkoppel op de schuine draagarm een verticale kracht, die de extra belasting van de achterwielen op de voorwielen in evenwicht brengt.
Fig. 22.57. Transversale dubbele vorkbeenophanging.
wanneer de auto in bochten rijdt, rollen de carrosserie en leunen beide wielen naar buiten uit de draaicirkel, waardoor een kleine hoeveelheid camber roll ontstaat (Fig. 22,58 A). Als een van de wielen tijdens het rechtuit rijden over een hobbel of een potgat in de weg gaat, wordt alleen de afzonderlijke ophanging tijdelijk naar boven of naar beneden afgebogen, zonder dat de gemiddelde hoogte van de geveerde carrosserie wordt gewijzigd (Fig. 22,58 B). Als gevolg hiervan zorgt dit voor een volledig onafhankelijke ophanging voor elk wiel, zodat reactietrillingen niet van de ene naar de andere kant worden overgedragen.
Fig. 22.58. Effecten van rollende carrosserie en onregelmatige wegdekken op dwarse dubbele draagarmophanging. A. beide wielen kantelen naar buiten B. De carrosserie blijft rechtop staan wanneer de carrosserie rolt. gaat de kuil in en kantelt naar binnen.
ongelijke ophanging met dubbele dwarsdoorsnede.
in deze opstelling is de fuseehouder met het frame verbonden door twee schakels. Een halffabricaatstang is bestand tegen langswaartse dynamische belastingen en remkoppel. De veer kan boven de bovenste asdrager geplaatst worden. Rubberen of kunststof (PTFE) bussen zijn geïnstalleerd aan de binneneinden van de draagarm. Gewoonlijk wordt een kogelgewricht aan de buitenzijde geplaatst om de fusee in staat te stellen te draaien. Schroefveren worden in de getoonde positie of boven het bovenste vorkbeen ingebracht.
Fig. 22.59. Content-track ongelijke dubbel-dwarse draagarm ophanging. A. dwarse gelijke lengte. B. dwars ongelijk-lengte.
draagarmen van gelijke lengte (Fig. 22.59 A) worden gebruikt in vroege ontwerpen; als gevolg daarvan veroorzaakte de spoorvariatie aanzienlijke bandenslijtage. Om deze draagarmen van ongelijke lengte te minimaliseren (Fig. 22.59 B) zijn gemonteerd, de langere aan de onderkant; echter veranderingen in de camber hoek worden nu geproduceerd. Door het bovenste vorkbeen iets achter het onderste te monteren, kan een constante giethoek worden verkregen. De vorkbeenas is soms naar achteren gericht om de maximale vorkbeenlengte te verkrijgen zonder de motorruimte te beperken.
ofwel wordt een zuigerklepklep gebruikt om de binnenlagers van de bovenste draagarm te monteren, ofwel wordt een telescopische klep in het midden van de schroefveer geplaatst. Bij gebruik van een torsiestaafveer wordt
een grote beweging van de telescopische klep verkregen door de klep diagonaal te monteren. In deze lay-out is het onderste uiteinde verbonden met het buitenste uiteinde van de onderste link of is een torsiebalk verbonden met de binnenste uiteinden van de onderste link.
Macpherson-Suspensie.
In dit type suspensie (Fig. 22.60), een lange telescopische buis, waarin de demper, is scharnierend aan de bovenkant en stevig verbonden met de fusee aan de onderkant. Een enkele dwarsverbinding, die door rubberen bussen aan het frame is bevestigd en door een kogelgewricht met de stub-as is verbonden, zorgt voor de controle van het spoor. De spiraalveer wordt geïnstalleerd tussen de vaste en drijvende ophanging leden. Een stabilisatorstang verbindt beide voorwielophangingen met elkaar en zorgt ook voor de vereiste stijfheid voor en achter. Het kogel-en dopsleutelgewricht aan de onderzijde dient als draaipunt voor de stuurstand en de stub-as in het horizontale vlak. Dit scharnier dient ook als ophanging voor de relatieve beweging tussen de rups-arm en de stub-as in het verticale vlak.
net als bij verschillende andere ophangingssystemen, worden de helling van de zwenkas en de zwenkas tijdens de fabricage ingesteld en kunnen deze niet worden gewijzigd. De hellingshoek van de zwenkas is de hoek die wordt gevormd tussen de verticale lijn en de lijn die wordt genomen van het midden van het stut-stuwlager naar het midden van het kogelgewricht, dat de stut verbindt met de rupsbesturingsarm. De stut is in een kleinere hoek gezet dan de zwenkashelling voor het verstrekken van bandenvrijheid.
door de bovenkant van de steunpoot naar het midden van het voertuig kan een negatieve verschuiving (negatieve scrub radius) voor de stuurinrichting worden verkregen. Wanneer de spiraalveer bijna volledig gecomprimeerd is, dient een stootstop aan de bovenkant van de zuigerstang om de ophanging te verstijven. De driehoekige track-Control arm absorbeert rij-en remstuwreacties.
tijdens het in bochten rollen de carrosserie en de buitenste binnenwielen respectievelijk naar buiten en naar binnen, afhankelijk van de initiële hoek van de dwarse controlearm. Daarvandaan, beide wielen izgotovlyaiut camber Kadet (vijg. 22,61 A). Elke wielophanging is volledig onafhankelijk van de andere kant, waardoor de hangende carrosserie niet wordt beïnvloed door kleine wielafbuigingen tijdens de beweging van de auto (Fig. 22,61 B).
Fig. 22.60. MacPherson been-strut ophanging. 
Fig. 22.61. Effect van body roll en onregelmatig wegdek op MacPherson ophanging. A. De wielen kantelen naar het midden B. Het wiel komt in het potgat en kantelt naar binnen tijdens het rollen van de carrosserie. en het lichaam blijft rechtop.
Korte Swingende Arm.
dit is het eenvoudigste type onafhankelijk ophangsysteem. Dit maakt gebruik van slechts één dwarsarm, die bekend staat als een wishbone lid en wordt stevig aan de wielstift-as gehouden, door middel van een king pin stuurgewricht terwijl het draaien op het lichaam subframe. De wishbone-arm vorken worden verspreid wijd uit elkaar op de pivot punten te absorberen rijden en remmen-reactie koppel uitsluitend door de zwenkarm lid. De veer, die tussen de carrosserie en de zwenkarm is gemonteerd, ondersteunt alleen het gewicht van het voertuig. De zwenkarm en de ondersteunende draaipunten van het subframe absorberen zijkrachten en reacties volledig.
de carrosserie rolt wanneer het voertuig op een gebogen spoor rijdt, zodat beide wielen naar binnen naar het midden van het cirkelvormige pad slingeren (Fig. 22.62 A), het produceren van camber roll. Wanneer een wiel een dip of een obstakel volgt, wordt de bijbehorende vervorming beperkt tot één kant van de auto en wordt de veer samengedrukt zonder de lichaamslengte in grote mate te verstoren (Fig. 22,62 B). Met deze ophanging verandert de kleinste zwaai van de arm de oprechtheid van het wiel naar de grond aanzienlijk. __ _ 
Fig. 22.62. Korte swingende arm. A. beide wielen kantelen naar binnen tijdens het rollen van het lichaam.
B. Het wiel gaat in potgaten en kantelt naar buiten en het lichaam blijft rechtop staan.
torsiestaaf suspensie met dubbele dwarse arm.
een alternatieve versie van de dwarse-dubbele-vorkbeenophanging is voorzien van een torsiestangveer in plaats van een spiraalvormige spiraalveer, zodat de elastische weerstand wordt geboden tegen veranderende verticale belasting van de ophanging (Fig. 22,63 A). De torsiestang bevindt zich evenwijdig aan de lengtedelen Onder het frame aan weerszijden van het voertuig. Het ene uiteinde van de torsiestang wordt gespleten aan een reactiehendel, vastgeschroefd aan de onderkant van het lichaam, terwijl het andere uiteinde wordt gespleten aan de onderste ophangarm die wordt ondersteund door het draaipunt van de ooghole.
tijdens het afbuigen van de ophanging draait en draait de onderste ophangarm de torsiestang, waartegen de Star vastgehouden reactiehendel aan het uiteinde van de stang weerstand biedt. De bovenste ophangarm vervolledigt de vier-bar-kettinggeometrie, waardoor de resulterende verticale beweging van de stub-as beide voorwielen altijd ongeveer loodrecht op de grond houdt. In sommige systemen maakt het draaipunt van de bovenste ophangarm deel uit van een hendeltype demper, in andere is een aparte telescopische demper geïnstalleerd tussen het subframe en de onderste ophangarm.
door het scharniersysteem van de ooghole kan de onderste ophangarm draaien en wordt de veerkracht van de torsiestang op de ophanging overgedragen (Fig. 22,63 B). De onderste ophanging pivot heeft een uit één stuk ronde ooghole behuizing en stud vastgeschroefd aan het subframe. Een gespleten oogbout bevindt zich in het midden van de mouwstruik, die in de behuizing wordt gedrukt. Wanneer de onderste ophangarm gedeeltelijk draait, neemt de torsievervorming van het rubber volledige hoekbeweging in beslag, zodat wrijving tussen de oogbout en de binnenste bushuls wordt vermeden.
Fig. 22.63. Torsiestang ophanging met dubbele dwarsarm.
statische en dynamische elastische weerstand wordt overgedragen door de uiteinden van de torsiestang die zich in hetzelfde inwendig gespleten gat in de onderste ophangarm bevinden als in de gespleten oogbout. Daarom werkt de torsiestang alleen als veer en draait de onderste ophangarm niet. Een trekstang ondersteunt de onderste ophangarm en voorkomt ook horizontaal draaien naar deze arm tijdens het accelereren en remmen van het voertuig.
de trimhoogte van het voertuig kan worden gewijzigd door de verstelbouten van de torsiestangreactie-hendel in of uit te schroeven. Door het rollen van de carrosserie en het stoten of dippen van de ophanging wordt het wiel net zo gekanteld als in Fig. 22.58. De algehele eenvoud en compactheid van de ophanging met torsiestangveer is vrij eenvoudig en compact en is daarom gekozen voor autotoepassingen.