車のサスペンションのしくみ

一見すると、車のサスペンションは非常に単純に機能しているように見えます。 バンプの凹凸が少なくなれば、すべて問題ありませんよね? 実際、サスペンションシステムには多くの作業が必要であり、コンポーネントは…

一見すると、車のサスペンションは非常に単純に機能しているように見えます。 バンプの凹凸が少なくなれば、すべて問題ありませんよね?

実際、サスペンションシステムには膨大な数の機能があり、そのコンポーネントは他の主要な車両システムと比較して膨大な負荷に耐える必要があります。 サスペンション システムは、フレームとホイールの間に配置され、いくつかの重要な目的を果たします。 理想的には、適切に調整されたサスペンションが道路の隆起やその他の隆起を吸収し、車内の人々が快適に移動できるようにします。 これは乗客の観点からは非常に重要ですが、ドライバーはサスペンションシステムの他の機能に気付くでしょう。 このシステムは、車輪を可能な限り地面に保持する役割も果たします。

ホイールは、車の性能と安全性にとって非常に重要です。 車輪は、道路に接する唯一の自動車部品です。 これは、車両を停止させるだけでなく、地面に電力を伝達すると同時に車両を駆動する必要があることを意味します。 道路の隆起やくぼみを吸収するシステムがなければ、車は不均一な地面で揺れたり揺れたりし、牽引力が不足してほとんど使用できなくなります。 サスペンションシステムはでこぼこ道の優れたソリューションですが、ホイールがすべての標準的な役割を担い、バンプからのバンプを吸収するために上下に移動する必要があることを考えると、仕事ははるかに困難になります. 車のハンドルはバネが付いていないようで、毎ターン投げられます。

そのため、サスペンションシステムは非常に複雑です。 ここには多くの部品が関係しており、XNUMX つの壊れた部品や曲がった部品がセットアップ全体を台無しにする可能性があります。

サスペンションシステムはどのように機能しますか?

ほとんどの場合、現代の車は前後に独立したサスペンションを備えており、各ホイールが他のホイールとは独立して動くようになっています。 ただし、一部の車両では、コストが低く、設計が単純であるため、より単純な中実車軸が使用されています。 新しい車でまだ使用されている唯一のソリッドアクスルはドライブアクスルです。 ドライブアクスルには両端に駆動輪があり、デッドアクスルには両端に自由に回転するタイヤがあります。 互いに独立して動かないリア タイヤの問題は、路面に対してではなく、互いに対して常に同じ角度を維持することです。 これは、グリップが少なく、予測しにくいハンドリングであることを意味します。 最新のイテレーションまで、フォード マスタングはライブアクスルを使用しており、ノスタルジックなハンドリングのためにパフォーマンスを犠牲にしていると強く批判されていました。

ビーム・アクスルは、不要なばね下重量にも貢献しています。 ばね下重量とは、サスペンションによって支えられていない重量です。 サスペンションが支える質量をばね上質量といいます。 バネ下重量に比べてバネ下重量が軽いため、車両はより軽量でダイナミックになります。 反対に、乗り心地が悪く、車をコントロールできなくなります。 車軸を介して車輪に動力を送るディファレンシャルが、車軸自体ではなく車両のフレームまたはボディに取り付けられている場合、ばね下質量は大幅に小さくなります。 これは、他の車輪に大きな影響を与えずに XNUMX つの車輪を駆動できることの他の多くの利点の中でも重要な理由の XNUMX つです。独立したサスペンションが自動車メーカーによって車両の前輪と後輪にほぼ普遍的に使用されている理由です。

独立したフロントサスペンションにより、各前輪は、一方の端でフレームにボルトで固定されたスプリングとダンパー、もう一方の端でリンケージまたはウィッシュボーンで上下に動くことができます。 コントロールレバーは、レバーの一方の端の中央寄りに車の前部に取り付けられ、もう一方の端にはステアリングナックルが取り付けられています。 ウィッシュボーンも同じことを行いますが、フレームに XNUMX 点で取り付けられているため、ウィッシュボーンに似たパーツになります。 独立したフロント サスペンション システムの各コンポーネントの位置は非常に重要です。車両が安全に動作するためには、前輪が回転し、一定の位置合わせを維持する必要があるからです。

独立したリア サスペンションは、ステアリング ダイナミクスを考慮せずにフロントと同じ技術を使用します。これは、後輪が通常ステアリングされないためです。 後輪駆動車と XNUMXWD 車はフレームのコントロール アームまたはウィッシュボーンの中間にディファレンシャルが取り付けられていますが、前輪駆動車はスプリングとダンパーのみを必要とする非常に単純なリア サスペンションを備えています。

ダンパーとスプリングは、サスペンションが動くときにすべての減衰と圧縮を提供します。 ばねは、ばね上の重りをホイールから遠ざけ、圧縮に抵抗する力を提供します。 ショックアブソーバーは、オイルが充填されたシリンダーで、サスペンションが一定の速度で圧縮および減圧され、スプリングが上下に跳ね返るのを防ぎます。 現代のショック アブソーバー (またはダンパー) は速度に敏感です。 スプリングは番犬のようなものだと考えてください。衝突から車を猛烈に守る準備ができています。 ショックアブソーバーは、番犬のひもを保持するものであり、犬が行き過ぎて害を及ぼさないようにします.

多くの車、特に小型の車では、コイル スプリングの中央に配置され、ショック アブソーバーとして機能するマクファーソン ストラットが使用されています。 省スペースで軽量です。

サスペンションシステムは乗客の快適性をどのように向上させますか?

車の乗り心地や乗り心地が良いということは、サスペンションが路面から十分に分離していることを意味します。 車を揺らすことなく、必要に応じてサスペンションを上下に動かすことができます。 ドライバーは、高速道路のわき道に車を寄せた場合に、邪魔な道路状況を認識し、ランブル ストリップを感じるのに十分な道路経験を積むことができます。

古い高級車、特にアメリカの高級車は、まるで船を運転しているかのような柔らかなサスペンションを備えています。 運転中の状況認識を維持するには、道路の感覚 (少なくとも少し) が必要なため、これは最適ではありません。 工場で調整されたスポーツカーとコンパクトカーは、道路からの分離が不十分であるとしばしば批判されます。 これらの車両の製造業者は、その人口統計が路上での快適さよりもトラックでの速いラップタイムを好むと想定しています. さらに、レース トラックの速度で走行する車両は、空中からより多くのダウンフォースを取得するため、特にコーナーでは、ロード フレンドリーなサスペンションの挙動が予測不能になる可能性があります。

注意すべき身体または乗り心地の問題には、次のようなものがあります。

• ボディロール: コーナリング時に車体が外側に傾いたとき。 すべての車はコーナリング時にこれをある程度行いますが、車のボディが過度に回転すると、重量移動によって車がスピンしたり、コーナーを途中で抜けたり、XNUMX つまたは複数の車輪の牽引力を失ったりする可能性があります。 .

• 下限： サスペンションを圧縮した際に、タイヤが車体にぶつかる時。 これは、衝撃を吸収するのに十分なサスペンションが車にない場合に発生します。 フェンダーは、サスペンションとフレームの間にクッションを作り、タイヤが車体にぶつかるほど浮き上がらないようにすることでこれを防ぐことができますが、それらが不十分または不足している場合、この問題が発生する可能性があります。 ロールオーバーは、車体、車輪、またはサスペンションシステムを簡単に損傷する可能性があります。

サスペンションシステムは、車が路上にとどまるのにどのように役立ちますか?

車のロードホールディング能力は、さまざまな力がかかったときに車がどの程度良好なトラクションと均一な重量配分を維持できるかによって測定されます。 停車時に安定感を得るためには、ブレーキをかけたときにフロントエンドが沈み込まないサスペンションが必要です。 スムーズな加速には、スロットルを開いたときに車が後ろにしゃがまないようにするためのサスペンションが必要です。 重量移動は車輪の半分にほとんどの牽引力を与え、パワーを浪費し、一貫性のないハンドリング特性を引き起こします。

前述したように、コーナーでのロールが多すぎるとハンドリングに悪影響を及ぼします。 車体のロールも悪く、旋回時にトラクションが車の片側に偏るからです。 これにより、内側のタイヤがトラクションを失い、路面から外れる可能性があります。 優れた牽引力を提供するサスペンションは、ほとんどの場合これを防ぎます。

理想的とは言えないサスペンション システムのレイアウトに関連するトラクションの問題には、次のようなものがあります。

• インパクトステアリング: バンプにぶつかると、車は左右に曲がりますが、ドライバーはハンドルを切りません。 サスペンションのアライメントが悪いと、この問題が発生するような角度でホイールが傾く可能性があります。

• オーバーステア: 車の後部が牽引力を失い、カーブで故障したとき。 コーナーでボディがロールしすぎると、体重移動によって後輪のトラクションが失われる可能性があります。 この問題は、後輪がコーナリング時にタイヤが十分に路面にくっつかない角度にあることによっても発生する可能性があります。

• アンダーステア​​： コーナーで前輪のトラクションが失われ、車がコーナーの外側に向かってドリフトすること。 オーバーステアと同様に、過度のボディ ロールやホイールのリーン角が不適切な場合、コーナリング時に前輪のトラクションが低下する可能性があります。 前輪駆動車はステアリングを切って前輪に動力を伝達するため、アンダーステア​​は特に危険です。 前輪のグリップが低下すると、車のハンドリングが低下します。

• 滑りやすい路面状況では、オーバーステアもアンダーステア​​も悪化します。

サスペンションサービス

サスペンションシステムの主な役割は衝撃を吸収して車と乗員を保護することであるため、部品は十分に頑丈に作られています。 現代の自動車には、サスペンション コンポーネントと同じくらい複雑なコンポーネントが他にもいくつかあります。

しかし、サスペンションには大きな動きと力が発生するため、部品の摩耗や損傷は避けられません。 ひどいくぼみがあると、車両が激しく落下し、スプリングを所定の位置に保持しているストラットが曲がったり壊れたりする可能性があります。

きしみ音は通常、ブッシングやその他の接続の故障に伴います。 バンプを乗り越えたときに車の XNUMX つのコーナーが弾みすぎた場合は、ショック アブソーバーまたはストラットをすぐに点検してください。 サスペンションの問題はすぐに対処する必要があるため、車のハンドリングやダンピングが変化した場合は、できるだけ早くチェックする必要があります。