sistem independent de suspensie față
pentru a depăși dezavantajele asociate cu suspensia cu axă rigidă, se utilizează suspensie față independentă (IFS). Termenul suspensie independentă descrie orice sistem care conectează roțile la cadrul în care mișcarea unei roți nu are niciun efect asupra celeilalte roți. Avantajele și dezavantajele adoptării suspensiei frontale independente pentru autoturisme și autoutilitare ușoare includ următoarele:
avantaje.
(a) forța centrifugă este creată în corpurile vehiculului cu arc atunci când virajele formează un cuplu de role care înclină sau rostogolește corpul spre exterior. Rola corpului este întâlnită de un cuplu rezistent, produs de produsul forțelor de reacție ale arcurilor și distanța efectivă dintre ele. Prin urmare, rigiditatea de reacție necesară a arcului pentru a rezista cuplului de rulare crește sau scade pe măsură ce distanța efectivă dintre arcuri scade sau crește, respectiv. De fapt, unghiul de rulare este invers proporțional cu pătratul lățimii efective a bazei arcului.
în cazul axului fasciculului, cea mai mare distanță dintre arcuri depinde de lățimea șasiului, care susține cătușele atașate. Dar, cu suspensia independentă care utilizează legătura transversală a brațului, distanța efectivă dintre arcuri este egală cu pista roții vehiculului. Prin urmare, în comparație cu fasciculul de osie, arcurile relativ mai moi pot fi utilizate cu suspensie independentă fără a afecta ruloul corpului. Arcurile moi răspund și deviază cu cea mai mică deformare a drumului fără a transmite șocurile către caroseria vehiculului și pasageri și, prin urmare, oferă un confort mai bun la rulare.
(6) deoarece energia de tensionare elastică stocată într-o bobină sau un arc cu bară de torsiune este mai mare decât pentru un arc semi-eliptic cu mai multe frunze pentru o greutate dată a arcului, arcurile mai ușoare pot fi utilizate cu suspensie independentă de osie. În cazul suspensiei independente a claviculei, arcul este necesar doar pentru a susține sarcini verticale și pentru a absorbi șocurile, deoarece legătura suspensiei susține singură forțele de conducere, frânare și laterale. Cu osia articulată pe structura sub-cadru, articulația pivotantă a axului neimprimat urmează arce în raport cu structura corpului arcuit atunci când suspensia sare. Aceste arce produc o traiectorie precisă și previzibilă a roții în plan vertical, ceea ce este esențial pentru o geometrie consistentă a direcției.
(c) deoarece suspensia independentă are o masă mai mică, roțile urmează conturul neregulilor rutiere până la viteze mai mari decât în cazul suspensiei grele cu ax rigid. În consecință, frecarea și uzura anvelopelor sunt reduse cu suspensie independentă.
(d) o bară antiruliu, dacă este utilizată împreună cu suspensia independentă, asigură rigiditatea rezistentă necesară pentru a se opune rulării caroseriei în timpul virajelor și, prin urmare, pot fi utilizate arcuri mai moi pentru sarcini verticale normale.
(e) dacă se utilizează o suspensie separată sau independentă pentru fiecare parte a mașinii, orice interacțiune dintre roțile opuse ale drumului este redusă, astfel încât există mai puține șanse de oscilație a roților din cauza rezonanței vibraționale.
( / ) structura motorului și a șasiului pot fi coborâte, astfel încât și centrul mașinii, astfel încât
motorul să poată fi deplasat înainte pentru a oferi mai mult spațiu pasagerilor. (g) suspensia independentă coboară, de obicei, Centrul de rulare, prin urmare, caroseria se rostogolește înainte ca roțile să se desprindă de drum, oferind un avertisment șoferului.
dezavantaje.
(a) înclinarea roții cu rola caroseriei reduce puterea relativă.
(b) există o ușoară modificare a șinei roții, provocând frecarea anvelopei în timpul săriturii unei roți.
(c) este necesară o structură de șasiu sau sub-cadru mai rigidă.
(d) este necesară o suspensie mai complicată și o legătură de direcție și articulații de pivotare, astfel încât suspensia să devină mai scumpă și să aibă tendința de a purta mai mult.
(e) efectele ansamblului dezechilibrat al roților sunt transmise mai ușor volanului și sunt, de asemenea, mai pronunțate.
(f) direcția-alinierea geometriei este mai critică și necesită o atenție mai frecventă. 22.12.1. Tipuri de suspensie independentă față
suspensie cu OS dublu transversal.
figura 22.57 jllustrează principalele detalii ale acestei suspensii. În acest sistem, două verigi, de obicei paralele în poziția normală de mers, sunt construite într-o formă de osie pentru a oferi rigiditate înainte și înapoi și pentru a rezista cuplului de frânare. Fiecare claviculă folosește trei rulmenți, doi rulmenți interiori care se conectează cu cadrul și unul exterior care se atașează la claviculă, iar capătul superior la un punct de pe cadru chiar deasupra claviculei superioare. Greutatea vehiculului și sarcina utilă sunt transferate de la corpul cu arc și traversă în partea superioară a arcului elicoidal. Un amortizor este fixat în interiorul arcului elicoidal și este atașat de bucșe de cauciuc la partea inferioară a elementului transversal fix și la elementul inferior al osiei. Împingerea laterală, dacă există, este rezistată de rigiditatea elementelor claviculare și a articulațiilor pivotante și a pivoților.
partea din față a autovehiculului ‘conduce’ spre sol atunci când frânele sunt acționate, deoarece punctele de pivotare inferioare ale claviculei de pe sistemul de tip link sunt în mod normal setate paralel cu drumul. Pentru a minimiza această problemă, se folosește geometria anti-scufundare în care punctul de pivot din spate al claviculei inferioare este plasat mai sus decât pivotul din față. În timpul aplicării frânelor față, cuplul de frânare pe clavicula înclinată produce o forță verticală, care echilibrează sarcina suplimentară transferată de la roțile din spate la roțile din față.
Fig. 22.57. Suspensie transversală dublă.
când mașina este în viraje, caroseria se rostogolește și ambele roți se înclină spre exterior de la cercul de virare, producând o cantitate mică de rolă de camber (Fig. 22.58 A). În timpul deplasării în poziție dreaptă înainte, dacă una dintre roți trece peste o denivelare sau o gaură în șosea, numai legătura de suspensie individuală este deviată momentan în sus sau în jos, fără a modifica înălțimea medie a corpului arcuit (Fig. 22.58 B). În consecință, aceasta oferă o suspensie complet independentă pentru fiecare roată, astfel încât vibrațiile de reacție să nu fie transmise dintr-o parte în alta.
Fig. 22.58. Efectele rulării caroseriei și a suprafețelor neregulate ale drumului asupra suspensiei transversale duble. A. ambele roți se înclină spre exterior B. corpul rămâne în poziție verticală atunci când corpul roții se rotește. intră în groapă și se înclină spre interior.
suspensie dublă transversală inegală cu ecartament constant.
în acest aspect, suportul axului este conectat la cadru prin două legături. O tijă cu rază semi-finală rezistă sarcinilor dinamice longitudinale și cuplului de frânare. Arcul poate fi plasat deasupra suportului axului superior. Bucșele din cauciuc sau plastic (PTFE) sunt instalate la capetele interioare ale claviculei. De obicei, o articulație cu bilă este poziționată la capătul exterior pentru a permite pivotului axului. Arcurile elicoidale sunt fixate în poziția indicată sau deasupra claviculei superioare.
Fig. 22.59. Conținut-track inegale dublu-transversal claviculă suspensie. A. lungime egală transversală. B. transversal inegal-lungime.
osii de lungime egală (Fig. 22.59 A) sunt utilizate în proiectele timpurii; în consecință, variația pistei a cauzat o uzură considerabilă a anvelopelor. Pentru a minimiza aceste praguri de lungime inegală (Fig. 22.59 B) sunt montate, cel mai lung în partea de jos; cu toate acestea, se produc acum modificări ale unghiului de camber. Prin montarea osului superior ușor în spatele celui inferior, se poate obține un unghi constant de rulare. Axa claviculei este uneori înclinată spre spate pentru a obține lungimea maximă a claviculei fără a restricționa spațiul motorului.
fie un amortizor de tip piston este utilizat pentru montarea lagărelor interioare ale claviculei superioare, fie un amortizor telescopic este fixat în centrul arcului elicoidal. Când se utilizează un arc de bară de torsiune,
se obține o mișcare mare a amortizorului telescopic prin montarea amortizorului în diagonală. În acest aspect, capătul inferior este îmbinat cu capătul exterior al legăturii inferioare sau o bară de torsiune este conectată la capetele interioare ale legăturii inferioare.
Suspensie MacPherson.
în acest tip de suspensie (Fig. 22.60), un tub telescopic lung, care încorporează amortizorul, este pivotat la capătul superior și conectat rigid la axul ciot la capătul inferior. O singură legătură transversală, atașată la cadru prin bucșe de cauciuc și conectată la axul cu o articulație cu bilă, asigură controlul pistei. Arcul elicoidal este instalat între elementele de suspensie fixe și plutitoare. O bară stabilizatoare interconectează ambele legături inferioare ale suspensiei față și asigură, de asemenea, rigiditatea necesară înainte și înapoi. Articulația cu bilă și soclu din partea de jos servește ca pivot pentru tija de direcție și axul în plan orizontal. Această îmbinare servește, de asemenea, ca articulație de suspensie pentru mișcarea relativă între brațul de control al șinei și axul în plan vertical.
Similar cu alte sisteme de suspensie, rotorul, camberul și înclinarea axei pivotante sunt setate în timpul fabricării și nu pot fi modificate. Înclinarea axei pivotante este unghiul format între verticală și linia preluată de la Centrul rulmentului axial al lonjeronului până la centrul articulației sferice, care leagă lonjeronul de brațul de control al șinei. Lonjeronul este setat la un unghi mai mic decât înclinarea axei de pivotare pentru a asigura o degajare a anvelopei.
prin partea superioară a lonjeronului spre centrul autovehiculului, este posibil să se obțină un offset negativ (raza negativă de frecare) pentru direcție. Când arcul elicoidal este aproape complet comprimat, un opritor de denivelare instalat în partea superioară a tijei pistonului servește la rigidizarea arcului suspensiei. Brațul triunghiular de control al pistei absoarbe reacțiile de tracțiune la conducere și frânare.
în timpul virajelor, caroseria se rotește, iar roțile exterioare interioare se înclină spre exterior și spre interior, în funcție de setul unghiular inițial al brațului transversal de control al șinei. În consecință, ambele roți produc rola camber (Fig. 22.61 A). Fiecare suspensie a roții este total independentă de cealaltă parte, datorită căreia corpul suspendat nu este influențat de mici devieri ale roții în timpul deplasării mașinii (Fig. 22.61 B).
Fig. 22.60. MacPherson suspensie picior-strut.
Fig. 22.61. Efectul ruloului corporal și al suprafeței neregulate a drumului asupra suspensiei MacPherson. A. roțile se înclină spre centru B. Roata intră în orificiul vasului și se înclină spre interior în timpul rulării caroseriei. și corpul rămâne în poziție verticală.
Braț Oscilant Scurt.
acesta este cel mai simplu tip de sistem de suspensie independent. Aceasta folosește un singur braț transversal, care este cunoscut sub numele de membru al claviculei și este ținut rigid de axul roții, printr-o articulație de direcție cu știft king în timp ce pivotează pe sub-cadrul Corpului. Furcile cu braț de osie sunt răspândite larg în punctele de pivotare pentru a absorbi orice cuplu de reacție de conducere și frânare exclusiv de către elementul brațului oscilant. Arcul, instalat între structura caroseriei și brațul oscilant, suportă doar greutatea vehiculului. Brațul oscilant și punctele de pivotare sub-cadru de susținere absorb complet forțele laterale și reacțiile.
caroseria se rotește atunci când vehiculul se deplasează pe o cale curbată, astfel încât ambele roți să se aplece spre interior spre centrul căii circulare (Fig. 22.62 A), producând rola camber. Când o roată urmează o scufundare sau un obstacol, deformarea asociată este limitată doar la o parte a mașinii și arcul este comprimat fără a perturba în mare măsură înălțimea corpului (Fig. 22.62 B). Cu această suspensie, cea mai mică balansare a brațului modifică considerabil corectitudinea roții la sol. __ _ 
Fig. 22.62. Braț oscilant scurt. A. ambele roți se înclină spre interior în timpul rulării corpului.
B. Roata intră în găurile de oală și se înclină spre exterior, iar corpul rămâne în poziție verticală.
bară de torsiune suspensie cu braț dublu transversal.
o versiune alternativă a suspensiei cu osie transversală dublă încorporează un arc cu bară de torsiune în locul unui arc elicoidal, astfel încât rezistența elastică să fie asigurată la schimbarea sarcinii verticale a suspensiei (Fig. 22.63 A). Bara de torsiune este amplasată paralel cu elementele longitudinale ale cadrului inferior de pe fiecare parte a vehiculului. Un capăt al barei de torsiune este canelat la o pârghie de reacție, înșurubat în partea inferioară a corpului, în timp ce celălalt capăt este canelat la brațul inferior al suspensiei susținut de pivotul găurii de ochi.
în timpul deformării suspensiei, brațul inferior al suspensiei pivotează și răsucește bara de torsiune, care este rezistată de maneta de reacție ținută rigid la capătul îndepărtat al barei. Brațul superior al suspensiei completează geometria lanțului cu patru bare, datorită căreia mișcarea verticală a axului rezultat menține întotdeauna ambele roți din față aproximativ perpendiculare pe sol. În unele sisteme, pivotul superior al brațului suspensiei face parte dintr-o unitate de amortizare de tip pârghie, în altele este instalat un amortizor telescopic separat între sub-cadru și brațul suspensiei inferioare.
ansamblul de pivotare a găurii de ochi permite pivotarea brațului inferior al suspensiei și transferă rezistența barei de torsiune la suspensie (Fig. 22.63 B). Pivotul inferior al suspensiei are o carcasă circulară dintr-o singură bucată și un știft fixat pe sub-cadru. Un șurub cu ochi splinat este situat în centrul bucșei cu mâneci, care este presat în carcasă. Când brațul suspensiei inferioare se rotește parțial, distorsiunea torsională a cauciucului preia întreaga mișcare unghiulară, astfel încât să se evite alunecarea prin frecare între șurubul ochiului și manșonul interior al bucșei.
Fig. 22.63. Bară de torsiune suspensie cu braț dublu transversal.
rezistența elastică statică și dinamică este transferată de canelurile de capăt ale barei de torsiune situate în aceeași gaură canelată intern în brațul inferior al suspensiei ca și în șurubul de ochi splinat. Prin urmare, bara de torsiune acționează doar ca un arc și nu pivotează brațul inferior al suspensiei. O bară de legătură sprijină brațul inferior al suspensiei și, de asemenea, împiedică răsucirea orizontală a acestui braț în timpul accelerării și frânării vehiculului.
înălțimea de tăiere a vehiculului poate fi modificată prin înșurubarea sau scoaterea șuruburilor de reglare ale pârghiei de reacție a barei de torsiune. Deformarea caroseriei și a denivelării sau scufundării suspensiei determină înclinarea roții similară cu cea prezentată în Fig. 22.58. Simplitatea generală și compactitatea suspensiei cu arc de torsiune este destul de simplă și compactă și, prin urmare, se optează pentru aplicații auto.