อุปกรณ์และคุณสมบัติของทอร์ชั่นบาร์ช่วงล่างของรถ

ในบางครั้ง ด้วยเหตุผลด้านการจัดวาง ระบบกันสะเทือนของรถยนต์ ไม่ควรใช้สปริงที่เป็นที่รู้จักหรือคอยล์สปริง อุปกรณ์ดังกล่าวอีกประเภทหนึ่งคือทอร์ชันบาร์ เหล่านี้คือแท่งเหล็กสปริงหรือชุดแผ่นเรียบที่ทำงานเป็นแรงบิด ปลายด้านหนึ่งของทอร์ชันบาร์ยึดกับเฟรมหรือตัวรถ และอีกด้านยึดกับแขนช่วงล่าง เมื่อล้อเลื่อน จะเกิดการบิดตัวของทอร์ชันบาร์

เริ่มสมัครรถและต่อได้ ณ บัดนี้

ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานในพฤติกรรมของแรงบิดที่คำนวณอย่างถูกต้องหรือช่วงล่างสปริง หัวข้อของทอร์ชันบาร์เกี่ยวกับการรับประกันการวิ่งที่ราบรื่นนั้นเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถหุ้มเกราะของกองทัพบกในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ผ่านมาและยังคงใช้งานอยู่ การพิจารณาเค้าโครงมีความสำคัญเมื่อต้องจัดหาลูกกลิ้งติดตามจำนวนมากของยานพาหนะที่ถูกตีนตะขาบพร้อมกับระบบกันสะเทือนแบบแยกส่วน ไม่มีที่ไหนเลยที่จะวางสปริงและสปริงแบบคลาสสิก และแท่งตามขวางก็ติดตั้งเข้ากับส่วนล่างของตัวถังของรถถังหรือรถหุ้มเกราะได้สำเร็จ โดยไม่ต้องใช้พื้นที่ภายในที่จำกัดของยานรบ และนั่นหมายถึงไม่ต้องแบกรับภาระค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมในการจองพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดยระบบกันสะเทือน

ในช่วงเวลาเดียวกัน ผู้ผลิตรถยนต์สัญชาติฝรั่งเศสจากบริษัท Citroen ใช้เหล็กเส้นบิดในรถยนต์ของตน เรายังชื่นชมประสบการณ์เชิงบวกของบริษัทอื่นๆ เช่นกัน ระบบกันสะเทือนที่มีก้านบิดได้เข้ามาแทนที่ในแชสซีของรถอย่างแน่นหนา การใช้งานในหลายรุ่นเป็นเวลาเกือบร้อยปีบ่งชี้ว่าไม่มีข้อบกพร่องพื้นฐานและการมีอยู่ของข้อดี

การออกแบบการประกอบแรงบิด

ระบบกันสะเทือนมีพื้นฐานมาจากทอร์ชันบาร์ ซึ่งเป็นแกนหรือบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากเหล็กพิเศษ กลมหรือสี่เหลี่ยม ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนที่ซับซ้อนมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าขนาดความยาวยังคงถูก จำกัด ด้วยพารามิเตอร์ของรถและการบิดของชิ้นส่วนโลหะขนาดใหญ่เกิดขึ้นตามกฎทางกายภาพที่ซับซ้อน ก็เพียงพอแล้วที่จะจินตนาการว่าส่วนต่างๆ ของแท่งที่อยู่ภายในและภายนอกมีพฤติกรรมอย่างไรในกรณีนี้ และภายใต้สภาวะดังกล่าว โลหะจะต้องทนต่อการโหลดสลับกันอย่างต่อเนื่อง ไม่สะสมความล้า ซึ่งประกอบด้วยลักษณะของรอยแตกขนาดเล็กและการเสียรูปแบบที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ และรักษาการพึ่งพาแรงยืดหยุ่นบนมุมบิดให้คงที่ตลอดหลายปีของการทำงาน

มีการจัดเตรียมคุณสมบัติดังกล่าว รวมถึงการปิดฝาเบื้องต้นของทอร์ชันบาร์ ประกอบด้วยความจริงที่ว่าแกนร้อนถูกบิดเบื้องต้นในทิศทางที่ต้องการเกินกว่าความแข็งแรงของวัสดุหลังจากนั้นจะถูกทำให้เย็นลง ดังนั้น ทอร์ชันบาร์ระงับด้านขวาและด้านซ้ายที่มีขนาดเท่ากันจึงมักใช้แทนกันไม่ได้เนื่องจากการวางแนวของมุมจับที่ต่างกัน

สำหรับการยึดกับคันโยกและเฟรม ทอร์ชันบาร์มีเดือยเดือยหรือรูปแบบอื่นๆ ของศีรษะ การเลือกความหนาเพื่อไม่ให้เกิดจุดอ่อนใกล้กับปลายก้าน เมื่อสั่งงานจากด้านข้างของล้อ แขนช่วงล่างจะแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้นให้เป็นแรงบิดบนแกนล้อ ทอร์ชันบาร์บิดตัวทำให้เกิดแรงต้าน

บางครั้งแกนนั้นทำร่วมกันสำหรับล้อคู่ที่มีเพลาเดียวกัน ในกรณีนี้ มันถูกยึดไว้กับตัวรถในส่วนตรงกลาง ระบบกันสะเทือนจะมีขนาดกะทัดรัดยิ่งขึ้น ข้อเสียประการหนึ่งจะหมดไปเมื่อทอร์ชันบาร์ยาวตลอดความกว้างทั้งหมดของรถตั้งอยู่เคียงข้างกัน และแขนของคันโยกด้านซ้ายและขวาจะมีความยาวต่างกัน

ช่วงล่างทอร์ชั่นบาร์ดีไซน์ต่างๆ

ก้านบิดสามารถใช้ได้กับระบบกันสะเทือนที่รู้จักทุกประเภท แม้กระทั่งสตรัทแมคเฟอร์สันแบบยืดหดได้ ซึ่งปรับให้หันไปทางคอยล์สปริงมากที่สุด

ทอร์ชันบาร์ในระบบกันสะเทือนอิสระ

มีตัวเลือกเลย์เอาต์ที่หลากหลาย:

• ระบบกันสะเทือนด้านหน้าหรือด้านหลังบนคันโยกขวางคู่, ทอร์ชั่นบาร์เชื่อมต่อกับแกนหมุนของแขนส่วนบนหรือส่วนล่าง, มีการวางแนวตามยาวที่สัมพันธ์กับแกนรถ
• ระบบกันสะเทือนหลังพร้อมแขนตามยาวหรือเฉียง ทอร์ชันบาร์คู่หนึ่งตั้งอยู่ทั่วร่างกาย

• ระบบกันสะเทือนหลังพร้อมคานกึ่งอิสระบิดเกลียว ทอร์ชันบาร์ตั้งอยู่ตามขวาง ให้ความยืดหยุ่นที่จำเป็นและลดความต้องการวัสดุของลำแสงเอง
• ระบบกันสะเทือนด้านหน้าพร้อมแขนกั้นแบบคู่ ต้องขอบคุณทอร์ชันบาร์ตามขวาง จึงมีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สะดวกในการใช้กับรถขนาดเล็ก
• ระบบกันสะเทือนหลังแบบทอร์ชันบาร์พร้อมคันโยกขวางตามขวางและการจัดเรียงองค์ประกอบยางยืดตามยาว

ทุกประเภทมีขนาดค่อนข้างกะทัดรัด ทำให้สามารถปรับความสูงของตัวกล้องได้ง่าย บางครั้งถึงกับปรับอัตโนมัติโดยใช้การบิดแกนของแกนเซอร์โวล่วงหน้า เช่นเดียวกับระบบกันสะเทือนแบบกลไกประเภทอื่นๆ ทอร์ชันบาร์ติดตั้งโช้คอัพแบบยืดหดได้อิสระเพื่อลดแรงสั่นสะเทือนและใบพัดนำทาง ตัวแท่งเองซึ่งแตกต่างจากสปริงที่ไม่สามารถรวมฟังก์ชันได้

เหล็กกันโคลงยังทำงานตามหลักการบิดเบี้ยว และแทบไม่มีทางเลือกอื่นเลย

ข้อดีและข้อเสีย

ข้อได้เปรียบหลักคือความง่ายในการจัดวาง แท่งยางยืดแทบไม่กินพื้นที่ใต้ส่วนล่าง ต่างจากคอยล์สปริงคู่หนึ่ง ในขณะเดียวกันก็ให้การขับขี่ที่ราบรื่นเช่นเดียวกัน ในการทำงาน สามารถเพิ่มการรบกวนอายุและการเสียรูปของชิ้นส่วนได้

ข้อเสียอยู่ที่เทคโนโลยีที่ซับซ้อนสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่เชื่อถือได้ และราคาจึงสูง ทอร์ชันบาร์มีราคาแพงกว่าสปริงที่ดีสำหรับรถรุ่นเดียวกันถึงสามเท่า และการซื้อของมือสองนั้นไม่สมเหตุสมผลเสมอไปเนื่องจากความล้าของโลหะที่สะสม

แม้จะมีความกะทัดรัดของระบบกันสะเทือนดังกล่าว แต่ก็ไม่สะดวกที่จะวางแท่งยาวไว้ใต้ท้องรถ สิ่งนี้ทำได้ง่ายในกรณีของ SUV แต่พื้นตัวรถอยู่ใกล้กับถนนมากที่สุดและสำหรับระบบกันสะเทือนจะมีเพียงที่ในซุ้มล้อซึ่งคอยล์สปริงเหมาะสมกว่า .