車の従属および独立サスペンションとは何ですか?
車の従属および独立サスペンションとは何ですか?
サスペンションは、車体と車輪をつなぐシステムです。 路面の凹凸による衝撃や揺れを和らげ、さまざまな状況でマシンの安定性を確保するように設計されています。
サスペンションの主要部品は、弾性および減衰要素（スプリング、スプリング、ショックアブソーバー、およびゴム部品）、ガイド（ボディとホイールを接続するレバーとビーム）、サポート要素、スタビライザー、およびさまざまな接続部品です。
一時停止には、依存型と独立型の XNUMX つの主なタイプがあります。 これは、でこぼこした舗装路を走行する際の、同じ車軸の車輪の依存性または独立性を指します。
従属停止。 XNUMX つの車軸の車輪は互いにしっかりと接続されており、そのうちの XNUMX つが動くと、もう XNUMX つの位置が変化します。 最も単純なケースでは、ブリッジと XNUMX つの縦方向のスプリングで構成されています。 ガイドレバーのバリエーションも可能です。
独立したサスペンション。 同じ車軸上の車輪は互いに接続されておらず、一方の変位が他方の位置に影響を与えることはありません。
従属停止の動作原理
従属サスペンション スキームを見ると、接続が車輪の垂直方向の動きと道路平面に対する角度位置に影響を与えることがわかります。
車輪の XNUMX つが上に移動すると、XNUMX 番目の車輪が下がります。これは、弾性要素とガイド ベーン全体が車両軌道の内側にあるためです。 車の左側にあるスプリングまたはスプリングを圧縮すると、それぞれボディがアンロードされ、右側のスプリングが部分的にまっすぐになり、ボディと右側の道路との間の距離が長くなります。 結果として生じるボディロールによって画像がゆがみ、車の重心の高さと、スプリングまたはレバーからホイールまでの軸に沿った距離に大きく依存するため、常に明確であるとは限りません。 サスペンションを計算する際には、車両がロールしたり揺れたりするこのような影響が考慮されます。
両方の車輪が平行な面にあるため、人為的に作成されたキャンバー角を無視すると、たとえば左への一方の傾斜により、もう一方の車輪が同じ方向に同様の角度になります。 しかし、車体に関しては、瞬間的なキャンバー角も同じように変化しますが、符号は反対になります。 ホイールのキャンバーの変化は常にトラクションを悪化させます。この方式では、両方のホイールがアクスルに取り付けられた状態で即座にトラクションが発生します。 したがって、コーナーで横荷重がかかる高速での従属サスペンションの不十分な動作。 そして、そのようなサスペンションの欠点はこれに限定されません。
言葉の一般的な意味でのばねの役割は、さまざまな材料で作られ、さまざまな剛性（ばねを含む）を含むセット内のシート数が異なる典型的なばね構造、および同様のばねまたは空気ばねである可能性がありますそれらをレイアウトします。
スプリングサスペンション。 スプリングは、縦方向または横方向に配置でき、楕円の XNUMX 分の XNUMX から完全な弧まで、さまざまな弧を形成します。 ボディに沿って配置されたXNUMXつの半楕円形スプリングのサスペンションは、長い間クラシックになりました。 前世紀の前半には他のデザインが使用されました。
リーフ スプリングの特性は、垂直面で正規化された剛性を持ち、他のすべての面では変形を無視できるようになっているため、この設計には別のガイド ベーンが含まれていません。 ブリッジ全体は、スプリングのみを介してフレームまたはボディに取り付けられています。
このペンダントには以下が含まれます：
- XNUMX枚以上の平らな金属シートを含むばね、時には複合材料が使用されます。
- 組版構造のスプリングシートを一緒に固定するクランプ。
- 摩擦を減らし、音響の快適性を向上させるアンチ・クリーク・ワッシャーがシートの間に配置されています。
- サスペンション スプリング。これは、サスペンション トラベルの一部が選択されたときに作動し、その剛性を変更する追加の小さなスプリングです。
- ばねを橋梁に固定するはしご。
- ブッシングまたはサイレントブロックを備えた前面および下部の取り付けブラケット。圧縮中のスプリングの長さの変化を補正できます。イヤリングと呼ばれることもあります。
- 作業ストロークの終わりに最大の曲げでシートを不可逆的な変形から保護するクッションチッパー。
すべての従属サスペンションには、個別に取り付けられたショックアブソーバーが装備されており、そのタイプと位置は弾性要素のタイプに依存しません。
スプリングは、わずかな変形でアクスル ビームからボディに引っ張り力と制動力を伝達し、アクスルが自身の軸を中心にねじれるのを防ぎ、コーナーでの横方向の力に抵抗します。 しかし、さまざまな方向での剛性の要件に一貫性がないため、それらはすべて同じように悪いことをします。 しかし、これはどこでも必須というわけではありません。
重量のある多軸車両では、XNUMX 組のスプリングが XNUMX つの隣接する車軸に使用され、その端で支えられ、中央のフレームに固定されているバランス型サスペンションを使用できます。 これは、独自の長所と短所を持つ典型的なトラックのサスペンションです。
スプリング依存サスペンション。 弾性体の役割を円筒ばねや空気ばねで行うため、別途ガイドベーンが必要なタイプです。 それはさまざまな設計にすることができますが、ほとんどの場合、上部にXNUMXつ、下部にXNUMXつ、横にXNUMXつ（パナールロッド）のXNUMXつのジェットロッドのシステムが使用されます。
たとえば、XNUMX つの縦方向のロッドと XNUMX つの横方向のロッドを使用する方法や、パンハルトのロッドをワットの平行四辺形機構に置き換える方法など、他の解決策があります。これにより、ブリッジが横方向により安定します。 いずれにせよ、スプリングは圧縮された状態でのみ機能し、ブリッジからのすべてのモーメントは、端にサイレント ブロックを備えたジェット推力によって伝達されます。
独立懸架の動作原理
独立したサスペンションは、乗用車の前輪に広く使用されています。これを使用すると、エンジン ルームまたはトランクのレイアウトが大幅に改善され、車輪の自己振動の可能性が減少します。
独立したサスペンションの弾性要素として、通常はスプリングが使用されますが、トーションバーやその他の要素の使用頻度はやや低くなります。 これにより、空気圧弾性要素を使用する可能性が広がります。 弾性要素は、ばねを除いて、ガイド装置の機能に実質的に影響を与えません。
独立したサスペンションの場合、レバーの数とレバーのスイング面の位置に応じて分類されるガイド装置の多くのスキームがあります。
独立戦線で リンケージサスペンション, ホイール ハブは、ピボットによってラックに接続されたステアリング ナックルのトラニオンに、XNUMX つのアンギュラ コンタクト テーパー ローラー ベアリングで取り付けられています。 ストラットとステアリングナックルの間にスラストボールベアリングを搭載。
ラックは、ねじ付きブッシングによって上部と下部のフォーク レバーに枢動可能に接続されます。これらのレバーは、ゴム製ブッシングによってフレーム クロスバーに固定された車軸に接続されます。 サスペンションの弾性要素はスプリングであり、その上端は防振ガスケットを介してクロスメンバーの打抜かれたヘッドに当たり、下端はサポートカップに当たり、ロアアームにボルトで固定されています。 ホイールの垂直方向の動きは、ビーム内のラバー バッファーのストッパーによって制限されます。
複動伸縮式油圧ショックアブソーバーがスプリングの内側に取り付けられ、上端がゴム製クッションを介して横フレームに接続され、下端が下部レバーに接続されます。
最近、「スイングキャンドル」サスペンションが普及しています。 マクファーソン. これは、XNUMX つのレバーと伸縮式ストラットで構成され、一方ではステアリング ナックルにしっかりと接続され、他方ではかかとに固定されています。 かかとは、本体に取り付けられた柔軟なゴム製ブロックに取り付けられたスラスト ベアリングです。
ラックは、ラバー ブロックの変形により小刻みに動き、レバーの外側のヒンジであるスラスト ベアリングを通る軸を中心に回転します。
このサスペンションの利点には、部品点数が少なく、重量が少なく、エンジン コンパートメントまたはトランク内のスペースが少ないことが挙げられます。 通常、サスペンションストラットはショックアブソーバーと組み合わされ、ストラットに弾性要素（スプリング、空気圧要素）が取り付けられています。 マクファーソン サスペンションの欠点には、サスペンションの移動量が大きいとストラット ガイド エレメントの摩耗が増加すること、キネマティック スキームを変更する可能性が限られていること、騒音レベルが高いことが含まれます (XNUMX つのウィッシュボーンのサスペンションと比較して.
マクファーソンサスペンションのデバイスと操作については、以下で詳しく説明します.
オシレーティング ストラット サスペンションには鍛造アームがあり、スタビライザー アームはラバー パッドを介して接続されています。 スタビライザーの横部分は、ラバーパッドとスチールブラケットでボディクロスメンバーに取り付けられています。 したがって、スタビライザーの斜めのアームは、ホイールからボディに縦方向の力を伝達し、統合されたサスペンション ガイド アームの一部を形成します。 ゴム製のクッションは、このような複合アームがスイングするときに発生する歪みを補正し、ホイールからボディに伝わる縦方向の振動を減衰させることができます。
伸縮式ストラットのロッドは、かかと上部のラバーブロックの下部ベースに固定されており、ストラットとそれに取り付けられたスプリングと一緒に回転しません。 この場合、操舵輪が回転すると、ラックもロッドに対して回転し、ロッドとシリンダーの間の静止摩擦が除去され、小さな道路の凹凸に対するサスペンションの応答が向上します。
スプリングはラックと同軸に取り付けられていませんが、ホイールの垂直方向の力の影響下で発生するロッド、ガイド、およびピストンの横方向の負荷を軽減するために、ホイールに向かって傾斜しています。
ステアリングホイールのサスペンションの特徴は、弾性要素のたわみに関係なくホイールが回転できるようにすることです。 これは、いわゆるピボット アセンブリによって保証されます。
サスペンションはピボットとピボットレスが可能:
- ピボットサスペンションでは、ナックルはピボットに固定され、ピボットはサスペンションストラットの垂直に対していくらか傾斜して取り付けられています。 このジョイントの摩擦モーメントを減らすために、ニードル、ラジアル、スラスト ボール ベアリングを使用できます。 サスペンション アームの外側の端は、通常、潤滑されたすべり軸受の形で作られた円筒形のジョイントによってラックに接続されています。 ピボットサスペンションの主な欠点は、ヒンジの数が多いことです。 横平面でガイド装置のレバーを振ると、サスペンションの縦ロールの中心が存在するため、「アンチダイブ効果」を達成することはできません。レバーのスイング軸は厳密に平行。
- ラックの円筒形のヒンジを球形のヒンジに置き換える Besshkvornevy の独立したサスペンション ブラケットは、はるかに普及しています。 このヒンジの設計には、半球状のヘッドを備えたピンが含まれており、ヒンジ本体の球面で機能するセラミック金属サポートインサートが取り付けられています。 指は、特別なホルダーに取り付けられたナイロンでコーティングされた特別なラバーインサートにかかっています。 ヒンジハウジングはサスアームに取り付けられています。 ホイールを回すと、ピンがライナー内でその軸を中心に回転します。 サスペンションがたわむと、インサートと一緒にピンが球の中心に対してスイングします。このために、ボディに楕円形の穴があります。 このヒンジは、それを介して垂直方向の力がホイールから下部サスペンションアームにかかっている弾性要素であるスプリングに伝達されるため、耐荷重性があります。 サスペンション アームは、円筒形のすべり軸受またはゴムと金属のヒンジのいずれかによってボディに取り付けられています。これらのヒンジは、ゴム ブッシングのせん断変形によって機能します。 後者は潤滑を必要とし、防振特性を持っています。
どのサスペンションが最適ですか？
この質問に答える前に、両方のタイプのペンダントの長所と短所を考慮する必要があります。
利点 ハングи私の サスペンション - 設計の高い強度と信頼性、道路との均一なグリップ、コーナリングの安定性の向上、クリアランス、トラック幅、その他のホイール位置インジケーターの不変性 (オフロードで非常に便利)。
従属停止の欠点には、次のようなものがあります。
- サスペンションの硬さは、悪路を走行中に不快感を引き起こす可能性があります。
- 車両制御の低下;
- 調整の複雑さ;
- 重い部品はバネ下質量を大幅に増加させ、乗り心地の滑らかさと機械の動的特性に悪影響を及ぼし、燃料消費量も増加させます。
独立したサスペンション とその利点:
- 一方の車輪が凹凸に衝突しても、もう一方の車輪にはまったく影響しないため、乗り心地が向上します。
- 深刻な穴にぶつかったときに転がるリスクが少なくなります。
- 特に高速でのハンドリングの向上。
- 軽量化により動的性能が向上。
- 最適なパラメータを達成するための幅広い調整オプション。
欠点は次のとおりです。
- 複雑な設計のため、サービスは高価になります。
- オフロード走行時の脆弱性の増加;
- トレッド幅およびその他のパラメータは、操作中に変更される場合があります。
それで、どれが良いですか？ サスペンションは、最も頻繁に修理される機械部品の XNUMX つです。 車を選ぶときは、これを考慮する必要があります。 独立サスペンションの修理は、従属サスペンションよりも費用がかかります。 さらに、おそらく独立したものはより頻繁に修理する必要があり、スペアパーツの入手可能性について問い合わせることは不必要ではありません。 外国車に適した品質の純正部品は、別途注文する必要がある場合があります。
主にアスファルトでの走行に最適なオプションは、フロント独立サスペンションとリア依存です。 オフロードでの使用が想定されている SUV やその他の車の場合は、両方の車軸または少なくともリアに依存するサスペンションが最適です。 ブリッジはほとんどの汚れを保持しません。 また、土や雪は、独立したサスペンションの部品に非常に活発に付着します。 同時に、山道で橋が曲がっていても、車は動き続けます。 しかし、独立したサスペンションが故障すると、車は動き続けることができなくなります。 確かに、都市の状況では、そのようなスキームでの取り扱いは最善ではありません。
近年、メーカーはいくつかの車にいくつかのモードで動作できるサスペンションを装備し始めています。 それらの電子機器により、外出先で交通状況に応じてパラメーターをすばやく変更できます。 資金が許せば、そのようなシステムを備えたモデルを検討する価値があります。
