28/12/2015 Artykuły

Jakie są rodzaje układów zawieszenia i jakie są ich główne wady i zalety?

2601dc786c6720a37700d784fed2500e_1300.jpg

baner-expert-01.png

Adam Klimek

Ekspert Team Total

Rozwój motoryzacji widoczny jest w zasadzie niemal każdego dnia. Nie mogą zatem dziwić coraz to nowe rozwiązania oferowane przez producentów. Podobnie sytuacja wygląda w przypadku rodzajów zawieszenia, których do wyboru jest naprawdę wiele.

Zawieszenie – jak bardzo jest potrzebne?

Jazda z nieprawidłowym zawieszeniem lub całkowicie wyeksploatowanym, jest jednym z największych koszmarów każdego kierowcy. I nie chodzi tu jedynie o wygodę pokonywania kolejnych kilometrów, która praktycznie by nie istniała, bo przecież każda nierówność byłaby dokładnie wyczuwalna we wnętrzu pojazdu. Wadliwy układ zawieszenia znacząco zmniejsza przyczepność auta, przez co koła w czasie jazdy w znacznie większej mierze tracą kontakt z nawierzchnią. Z oczywistych względów skutkuje to zmniejszeniem sterowności samochodu oraz zwiększeniem ryzyka kolizji drogowej.

Co więcej, zarówno producenci aut, jak i ich użytkownicy, stawiają przed układami zawieszenia bardzo duże wymagania. Jedna konstrukcja musi znakomicie sprawować się zarówno podczas jazdy z obciążeniem, jak i bez niego, musi niwelować przeciążenia tak podczas przyspieszania, jak i hamowania. Sam ruch pojazdu może przebiegać także po względnie prostej linii, jak i w różnych kierunkach.

Wszystko to powoduje, że obecnie na rynku istnieje wiele rodzajów układów zawieszenia. Konstruktorzy wciąż szukają coraz to nowych rozwiązań, które zapewnią użytkownikom aut nie tylko bezpieczeństwo, ale również bardzo komfortowe poruszanie się po drogach.

Zawieszenie zależne i niezależne

Główny podział zawieszenia wyróżnia dwie podstawowe grupy: zależne i niezależne. Cechą charakterystyczną pierwszego z wymienionych typów jest to, że koła w danej osi połączone są ze sobą w sztywny sposób. Jako że obudowa mostu porusza się równocześnie z kołami, należy pozostawić odpowiednią ilość miejsca na pionowe ruchy, co natomiast zabiera np. przestrzeń bagażową. W przypadku osi przedniej w autach osobowych wymagałoby to podniesienia silnika, dlatego też takie rozwiązanie częściej spotyka się w samochodach terenowych lub ciężarowych.

Zupełnie inaczej zbudowane zostało natomiast zawieszenie niezależne, które odznacza się tym, że każde z kół samochodu porusza się (czy też przemieszcza) niezależnie od pozostałych. Rzecz jasna wymaga to wykorzystania większej ilość wahaczy i drążków. Rozwiązanie znajduje szerokie zastosowanie w przypadku aut osobowych.

Czasem wyróżnia się też zawieszenia półzależne, które są swoistą hybrydą wymienionych wcześniej rodzajów zawieszenia. Są one jednak stosowane stosunkowo rzadko, wyróżniają się np. posiadaniem sprzężonych wahaczy wzdłużnych.

Zawieszenie McPhersona

To rodzaj zawieszenia niezależnego, które jest obecnie jednym z najczęściej stosowanych w motoryzacji. Stanowi niejako rozwinięcie nieco prostszej konstrukcji z podwójnymi wahaczami poprzecznymi, z tym, że górny wahacz zastąpiono przez punkt podparcia w nadkolu. Tam też wykończono tłoczyska amortyzatora oraz sprężyny.

Specyficzna budowa jest w swej istocie bardzo wszechstronna, dzięki czemu jeden zespół mechaniczny determinuje resorowanie, tłumienie oraz prowadzenie koła. Wśród najważniejszych zalet zawieszenie McPhersona wymienia się:

 

  • Prostą i zwartą konstrukcję, która nie zajmuje dużo miejsca,
  • Zwiększenie przestrzenie np. na bagaże lub umieszczenie silnika,
  • Stosunkowo niską masę,
  • Konstrukcję opartą na prostej kinematyce,
  • Niskie koszty produkcji,
  • Duży skok zawieszenia.

 

Warto jednak pamiętać także o słabszych stronach tego popularnego rozwiązania:

 

  • Duża część drgań i hałasów z układu kierowniczego przenoszona jest bezpośrednio na karoserię,
  • W skutek obrotu tłoczyska wokół własnej osi dochodzi do bardzo niekorzystnego tarcia w jego gnieździe,
  • W amortyzatorze bezwzględnie trzeba stosować tłoczysko o dużej średnicy, zwykle w okolicach aż 20 mm.

 

Zawieszenie półzależne

Pomysł na zawieszenie półzależne ze sprzężonymi wahaczami narodził się około pół wieku temu i w niektórych pojazdach jest wciąż stosowany. Głównie dotyczy to aut z napędem na przednią oś. Sama budowa jest niebywale prosta i składa się przede wszystkim z dwóch wahaczy wzdłużnych przyspawanych do poprzecznej belki.

Z uwagi na pracę wahaczy, belka jest stosunkowo podatna na odkształcenia, szczególnie w skutek działania sił skrętnych. Dlatego też taki układ potocznie określa się jako „zawieszenie z belką skrętną”.

Głównymi zaletami rozwiązania są:

 

  • Zwarta konstrukcja,
  • Prosty montaż,
  • Mały ciężar,
  • Belka skrętna pełniąca funkcję stabilizatora,
  • Niskie koszty produkcji i eksploatacji,
  • Bardzo małe zmiany kątów pochylenia kół.

 

Do słabych stron zalicza się natomiast:

 

  • Wysokie naprężenia skrętne i tnące działające na belkę poprzeczną,
  • Wzajemnie oddziaływanie ruchów kół na siebie,
  • Niskie zabezpieczenie nadwozia przeciw drganiom i hałasowi.