ช่วงล่างรถยนต์. อุปกรณ์และวัตถุประสงค์

ระบบกันสะเทือนของรถเชื่อมต่อส่วนแบริ่งของรถกับล้อ อันที่จริงนี่คือระบบกันสะเทือนซึ่งมีชิ้นส่วนและส่วนประกอบจำนวนมาก สาระสำคัญของมันคือการรับแรงกระแทกจากแรงต่างๆ ที่เกิดขึ้นในกระบวนการเคลื่อนที่ไปตามถนน และทำให้การเชื่อมต่อระหว่างตัวถังและล้อมีความยืดหยุ่น

ระบบกันสะเทือน - ด้านหน้าและด้านหลัง - พร้อมกับเฟรม คานเพลา และล้อประกอบขึ้นเป็นแชสซีของรถ

ลักษณะของรถจำนวนหนึ่งถูกกำหนดโดยตรงตามประเภทและการออกแบบเฉพาะของระบบกันสะเทือน ในบรรดาพารามิเตอร์หลักดังกล่าว ได้แก่ การจัดการ ความมั่นคง และความราบรื่น

มวลที่ยังไม่สปริงคือชุดของส่วนประกอบที่ส่งผลโดยตรงกับน้ำหนักของถนน ประการแรกคือล้อและชิ้นส่วนช่วงล่างและกลไกเบรกที่เชื่อมต่อโดยตรง

ส่วนประกอบและชิ้นส่วนอื่นๆ ทั้งหมดซึ่งน้ำหนักถูกถ่ายเทไปยังถนนผ่านระบบกันสะเทือน ถือเป็นมวลสปริง

อัตราส่วนของมวลสปริงและไม่สปริงมีผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพการขับขี่ของรถ ยิ่งมวลของส่วนประกอบ unsprung น้อยกว่าเมื่อเทียบกับสปริง การควบคุมและความนุ่มนวลของรถก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้ยังช่วยปรับปรุงไดนามิกของรถอีกด้วย

มวลที่ไม่ได้สปริงมากเกินไปอาจทำให้แรงเฉื่อยของช่วงล่างเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้ การขับรถบนถนนลูกคลื่นอาจทำให้เพลาหลังเสียหายและนำไปสู่อุบัติเหตุร้ายแรงได้

ส่วนประกอบระบบกันสะเทือนเกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับน้ำหนักตัวรถ จึงเป็นที่เข้าใจได้ว่าวิศวกรต้องการลดน้ำหนักของระบบกันสะเทือนไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ นักออกแบบจึงพยายามลดขนาดของชิ้นส่วนหรือใช้โลหะผสมที่เบากว่าแทนเหล็ก แต่ละกิโลกรัมที่ชนะจะค่อยๆ ปรับปรุงลักษณะการวิ่งของรถ ผลเช่นเดียวกันนี้สามารถทำได้โดยการเพิ่มมวลสปริง แต่สำหรับสิ่งนี้คุณจะต้องเพิ่มน้ำหนักที่มีนัยสำคัญมาก สำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคลจะมีอัตราส่วนประมาณ 15:1 นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของมวลรวมทำให้ไดนามิกของการเร่งความเร็วแย่ลง

ในเรื่องความสบาย

รถที่เคลื่อนที่จะสั่นตลอดเวลา ในกรณีนี้ สามารถแยกแยะการสั่นของความถี่ต่ำและความถี่สูงได้

จากมุมมองของความสะดวกสบาย จำนวนการสั่นสะเทือนของร่างกายต่อนาทีควรอยู่ในช่วง 60 ถึง 120

นอกจากนี้ เนื่องจากการใช้ยางและส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นอื่นๆ มวลที่ไม่ได้สปริงจะมีการสั่นสะเทือนความถี่สูงขึ้น - ประมาณ 600 ต่อนาที การออกแบบระบบกันสะเทือนควรรักษาการสั่นสะเทือนดังกล่าวให้น้อยที่สุดเพื่อไม่ให้รู้สึกในห้องโดยสาร

และแน่นอนว่าการกระแทกและแรงกระแทกเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในขณะขับรถ ซึ่งความรุนแรงนั้นขึ้นอยู่กับสภาพของพื้นผิวถนน การรับมือกับแรงกระแทกจากการกระแทกบนท้องถนนอย่างมีประสิทธิภาพเป็นหนึ่งในภารกิจสำคัญของระบบกันสะเทือน

ในแง่ของการจัดการ

ยานพาหนะจะต้องรักษาทิศทางการเคลื่อนที่ที่กำหนดและในขณะเดียวกันก็เปลี่ยนได้อย่างง่ายดายตามความประสงค์ของผู้ขับขี่ หนึ่งในหน้าที่ของระบบกันสะเทือนคือการให้การทรงตัวที่เพียงพอของล้อบังคับ เพื่อให้รถเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงต่อไป โดยไม่คำนึงถึงการกระแทกแบบสุ่มที่เกิดขึ้นเนื่องจากข้อบกพร่องของพื้นผิวถนน

ด้วยการทรงตัวที่ดี ล้อที่บังคับเลี้ยวจะกลับสู่ตำแหน่งที่เป็นกลางโดยมีการแทรกแซงจากคนขับเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย และรถจะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง แม้ว่าจะไม่ได้จับพวงมาลัยไว้ก็ตาม

วิธีที่ล้อเคลื่อนที่สัมพันธ์กับถนนและตัวถังนั้นพิจารณาจากจลนศาสตร์ของระบบกันสะเทือนเป็นส่วนใหญ่

ในเรื่องความปลอดภัย

ระบบกันสะเทือนต้องให้การยึดเกาะของยางกับถนนอย่างเหมาะสม เพื่อให้หน้าสัมผัสคงที่ระหว่างการเคลื่อนไหว การเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในการตั้งค่า (การจัดตำแหน่ง ฯลฯ) รวมถึงรูปทรงของช่วงล่างควรน้อยที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขับชนถนนและเข้าโค้ง การออกแบบต้องมีองค์ประกอบที่ลดการม้วนตัวและลดโอกาสในการลื่นไถลและการพลิกคว่ำของเครื่องจักร กล่าวคือ ให้ความเสถียรเพียงพอ

ระบบกันสะเทือนของรถยนต์มักประกอบด้วยกลไกนำทาง ส่วนประกอบยืดหยุ่น แดมเปอร์สั่นสะเทือน เหล็กกันโคลง ตลอดจนตัวยึด อุปกรณ์ควบคุมและควบคุม

คู่มือกลไก 

อย่างแรกเลย นี่คือคันโยกแบบต่างๆ ซึ่งคุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการลาก ชั้นวาง ส่วนขยายต่างๆ ได้ ขึ้นอยู่กับพวกเขาว่าสามารถเคลื่อนล้อไปตามแกนต่างๆ และในระนาบต่างๆ ได้อย่างไรและภายในขอบเขตใด นอกจากนี้ ยังส่งแรงฉุดลากและเบรก ตลอดจนอิทธิพลด้านข้าง เช่น ในระหว่างการเลี้ยว

ขึ้นอยู่กับประเภทของกลไกไกด์ที่ใช้ สารแขวนลอยทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทใหญ่ - ขึ้นอยู่กับและอิสระ

ในการขึ้นต่อกัน ล้อทั้งสองของเพลาเดียวเชื่อมต่อกันอย่างแน่นหนาโดยใช้สะพาน (คานขวาง) ในกรณีนี้ การเคลื่อนตัวของล้อข้างหนึ่ง เช่น เมื่อขับผ่านหลุม จะทำให้ล้ออีกล้อเคลื่อนที่คล้ายคลึงกัน



ในระบบกันสะเทือนแบบอิสระ ไม่มีการเชื่อมต่อที่แน่นหนาเช่นนี้ ดังนั้นการเคลื่อนตัวในแนวตั้งหรือความเอียงของล้อเดียวจึงไม่มีผลกระทบต่อล้ออื่นๆ



ทั้งสองคลาสมีข้อดีและข้อเสียซึ่งกำหนดขอบเขตของแอปพลิเคชัน สำหรับรถยนต์นั่ง มีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนในด้านของระบบกันกระเทือนอิสระ แม้ว่าเพลาหลังในหลายๆ กรณีจะยังคงติดตั้งแบบพึ่งพาอาศัยกัน แต่ในบางครั้ง คุณยังสามารถหาระบบคันทอร์ชั่น-คันโยกกึ่งอิสระได้

สำหรับเพลาหน้า ระบบกันสะเทือนแบบพึ่งพา เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงและการออกแบบที่เรียบง่าย ยังคงมีความเกี่ยวข้องในรถบรรทุก รถโดยสาร และ SUV บางรุ่น

การเปรียบเทียบระบบที่พึ่งพาและเป็นอิสระนั้นอุทิศให้กับ

การออกแบบอาจมีคันโยกจำนวนต่างกันและอาจอยู่ในลักษณะที่ต่างกัน ตามคุณสมบัติเหล่านี้ เราสามารถแยกแยะความแตกต่างของช่วงล่างแบบก้านเดี่ยว แบบสองก้าน และแบบหลายจุดที่มีการจัดเรียงตามยาว ขวาง หรือเฉียง

องค์ประกอบยืดหยุ่น 

เหล่านี้รวมถึงสปริง ทอร์ชันบาร์ สปริงประเภทต่างๆ รวมถึงบานพับยางโลหะ (บล็อกเงียบ) ต้องขอบคุณคันโยกและสปริงที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ องค์ประกอบยืดหยุ่นรับแรงกระแทกเมื่อชนกับพื้นถนน และทำให้ผลกระทบต่อร่างกาย เครื่องยนต์สันดาปภายใน และส่วนประกอบและระบบอื่นๆ ของรถอ่อนลงอย่างเห็นได้ชัด และแน่นอนว่ามันช่วยเพิ่มระดับความสบายให้กับผู้ที่อยู่ในห้องโดยสาร

ส่วนใหญ่แล้วในการออกแบบระบบกันสะเทือนอิสระจะใช้คอยล์สปริงทรงกระบอกซึ่งทำจากเหล็กสปริงพิเศษโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษ องค์ประกอบที่ยืดหยุ่นดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือ ไม่ต้องการการบำรุงรักษา และในขณะเดียวกันก็ช่วยให้คุณได้รับความเรียบเนียนที่สุด ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล สปริงเข้ามาแทนที่สปริงเกือบทั้งหมด



รูปภาพแสดงแผนผังของระบบกันสะเทือนแบบสปริงที่มีปีกนกสองอัน

ในระบบกันสะเทือนแบบถุงลม สปริงลมถูกใช้เป็นส่วนประกอบแบบยืดหยุ่น ด้วยการเปลี่ยนแรงดันแก๊สในกระบอกสูบในรูปลักษณ์นี้ ทำให้สามารถปรับความแข็งแกร่งของระบบได้อย่างรวดเร็ว เช่นเดียวกับปริมาณระยะห่างจากพื้น การปรับอัตโนมัติทำได้ด้วยระบบเซ็นเซอร์และชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ดังกล่าวสูงมากและติดตั้งในรถยนต์ชั้นยอดเท่านั้น นอกจากนี้ ระบบกันสะเทือนแบบถุงลมแบบปรับได้นั้นยากและมีราคาแพงมากในการซ่อม และในขณะเดียวกันก็ค่อนข้างเสี่ยงบนถนนที่ไม่ดี



แดมเปอร์สั่นสะเทือน 

เขาทำหน้าที่ของเขา ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับแรงสั่นสะเทือนที่เกิดจากการใช้ส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นได้ เช่นเดียวกับปรากฏการณ์ที่สะท้อนออกมา ในกรณีที่ไม่มีโช้คอัพ การสั่นสะเทือนในระนาบแนวตั้งและแนวนอนจะลดความสามารถในการควบคุมลงอย่างมาก และในบางกรณีอาจนำไปสู่เหตุฉุกเฉิน 

บ่อยครั้งที่แดมเปอร์ถูกรวมเข้ากับองค์ประกอบที่ยืดหยุ่นในอุปกรณ์เดียว ซึ่งจะทำหน้าที่ชุดหนึ่งทันที

ม้วนแถบป้องกัน 

ส่วนนี้ติดตั้งทั้งเพลาหน้าและเพลาหลัง ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดการหมุนด้านข้างเมื่อเข้าโค้ง และลดโอกาสที่เครื่องจะพลิกคว่ำ



คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์และหลักการทำงานของแถบป้องกันการหมุน

รัด 

ในการเชื่อมต่อชิ้นส่วนระบบกันสะเทือนเข้ากับเฟรมและเชื่อมต่อกันนั้นมีการใช้การยึดสามประเภท - สลักเกลียวพร้อมและผ่านส่วนประกอบที่ยืดหยุ่น (บานพับและบูชโลหะยาง) อย่างหลังนอกเหนือจากการบรรลุภารกิจหลักแล้วยังช่วยลดระดับเสียงด้วยการดูดซับการสั่นสะเทือนในสเปกตรัมความถี่ที่กำหนด

โดยทั่วไปแล้ว การออกแบบยังมีตัวจำกัดการเดินทางของคันโยกอีกด้วย เมื่อรถผ่านการกระแทกที่สำคัญ กันชนยางจะดูดซับแรงกระแทกก่อนที่โช้คอัพจะถึงขีดจำกัดบนหรือล่าง ดังนั้นจึงป้องกันความล้มเหลวของโช้คอัพก่อนเวลาอันควรการรองรับส่วนบนและบล็อกเงียบที่ต่ำกว่า

หัวข้อกว้างเกินไปที่จะครอบคลุมทุกแง่มุมในบทความเดียว นอกจากนี้ วิศวกรออกแบบยังทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงอุปกรณ์ที่มีอยู่และพัฒนาอุปกรณ์ใหม่ ทิศทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดคือระบบที่มีการปรับให้เข้ากับสภาพถนนเฉพาะโดยอัตโนมัติ นอกเหนือจากสปริงลมที่กล่าวไปแล้ว ยังมีการใช้เหล็กกันโคลงแบบปรับได้ ซึ่งสามารถเปลี่ยนความแข็งแกร่งได้ตามสัญญาณจาก ECU



ในรถยนต์หลายคันมีการติดตั้งโช้คอัพแบบปรับได้ซึ่งจะเปลี่ยนความแข็งของระบบกันสะเทือนเนื่องจากการทำงานของโซลินอยด์วาล์ว

ในระบบกันสะเทือนแบบ Hydropneumatic ทรงกลมจะเล่นบทบาทของส่วนประกอบยืดหยุ่น โดยส่วนที่แยกออกมาต่างหากซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซและของเหลว ในระบบ Hydractive ทรงกลม hydropneumatic เป็นส่วนหนึ่งของสตรัทกันกระเทือน



อย่างไรก็ตาม ตัวเลือกทั้งหมดนี้มีราคาแพง ดังนั้น ผู้ขับขี่รถยนต์ส่วนใหญ่จึงต้องพอใจกับระบบ MacPherson และระบบสปริงที่ดีที่สุดที่มีปีกนกสองซี่ในปัจจุบัน

ไม่มีใครปลอดภัยจากปัญหาบนท้องถนนของเรา ดังนั้นจึงไม่จำเป็นที่จะต้องทำความคุ้นเคยกับสัญญาณของสัญญาณที่อาจเป็นไปได้ และอย่าลืมอ่าน