車のサスペンション。 装置と目的
車のサスペンションは、車のベアリング部分と車輪を接続します。 実際、これは多くの部品とアセンブリを含むサスペンションシステムです。 その本質は、道路に沿って移動する過程で発生するさまざまな力の影響を受け、ボディとホイールの間の接続を弾力的にすることです。
フロントとリアのサスペンションは、フレーム、アクスル ビーム、ホイールとともに車のシャシーを構成します。
多くの車両特性は、サスペンションのタイプと特定の設計によって直接決定されます。 そのような主なパラメータの中には、ハンドリング、安定性、さらには滑らかさがあります。
ばね下質量は、重量で路面に直接影響を与える一連のコンポーネントです。 まず、これらはホイールとサスペンション部品、およびそれらに直結するブレーキ機構です。
重量がサスペンションを介して路面に伝達される他のすべてのコンポーネントおよび部品は、ばね上質量を構成します。
ばね上とばね下の質量の比率は、車の走行性能に非常に大きな影響を与えます。 ばね下部品の質量がばね上部品に比べて小さいほど、ハンドリングと乗り心地が向上します。 これにより、車のダイナミクスもある程度改善されます。
ばね下質量が大きすぎると、サスペンションの慣性が増加する可能性があります。 この場合、起伏のある路面を走行すると、リアアクスルが損傷し、重大な事故につながる可能性があります。
ほとんどすべてのサスペンション コンポーネントは、車両のばね下重量に関連しています。 したがって、何らかの方法でサスペンションの重量を減らしたいというエンジニアの願望は理解できます。 この目的のために、設計者は部品の寸法を小さくするか、鋼の代わりに軽量の合金を使用しようとしています。 獲得した各キログラムは、車の走行特性を徐々に改善します。 ばね上質量を増やすことで同じ効果を得ることができますが、そのためにはかなりの重量を追加する必要があります。 乗用車の場合、比率は約 15:1 です。 さらに、総質量が増加すると、加速ダイナミクスが悪化します。
快適さの面では
動いている車は常に振動しています。 この場合、比較的低周波の振動と高周波の振動を区別することができます。
快適さの観点から、60分間あたりの体の振動数は120〜XNUMX回の範囲内にある必要があります。
さらに、タイヤやその他の弾性部品を使用しているため、ばね下質量はより高い周波数の振動 (600 分間に約 XNUMX 回) を受けます。 サスペンションの設計では、このような振動を最小限に抑えて、キャビン内で感じないようにする必要があります。
そしてもちろん、路面の状態にもよりますが、走行中の衝突や衝撃は避けられません。 路面の凹凸による揺れの影響を効果的に抑えることは、サスペンションの重要な役割のXNUMXつです。
扱いやすさの面では
車両は一定の移動方向を維持すると同時に、ドライバーの意思で簡単に方向を変える必要があります。 サスペンションの機能の XNUMX つは、操舵輪を十分に安定させて、路面の欠陥によって発生するランダムなバンプに関係なく、車が直線的に動き続けるようにすることです。
安定性が良好な場合、ハンドルを握っていなくても、ドライバーの介入がほとんどまたはまったくなくても、操舵輪はニュートラル位置に戻り、車は直線的に動きます。
路面や車体に対する車輪の動きは、サスペンションの運動学によって大きく左右されます。
セキュリティ面では
サスペンションは、移動中に接地パッチが一定に保たれるように、タイヤの路面への最適なグリップを提供する必要があります。 サスペンションのジオメトリと同様に、設定 (アライメントなど) の動的な変更は最小限に抑える必要があります。 これは、道路の凹凸を乗り越えたり、コーナリングしたりするときに特に当てはまります。 設計には、ロールを減らし、機械の横滑りや転倒の可能性を最小限に抑える要素、つまり十分な安定性を提供する要素を含める必要があります。
自動車のサスペンションは、通常、ガイド機構、弾性コンポーネント、振動ダンパー、アンチロール バー、ファスナー、調整および制御デバイスで構成されています。
ガイド機構
まず第一に、これらはさまざまなレバーであり、あらゆる種類のトラクション、ラック、エクステンションと同様に、詳細を学ぶことができます. ホイールを異なる軸に沿って異なる平面でどのように、どの制限内で移動できるかは、それらに依存します。 さらに、それらは牽引力と制動力、および横方向の影響を、たとえばターン中に伝達します。
使用されるガイド機構のタイプに応じて、すべてのサスペンションは、依存型と独立型の XNUMX つの大きなクラスに分けることができます。
従属では、XNUMX つの車軸の両方の車輪がブリッジ (クロスビーム) によって互いにしっかりと接続されています。 この場合、たとえば、ピットを通過するときに一方の車輪がずれると、もう一方の車輪も同様にずれます。
独立したサスペンションでは、そのような固定的な接続がないため、XNUMX つのホイールの垂直方向の変位または傾斜は、実質的に他のホイールには影響しません。
どちらのクラスにも長所と短所があり、それによってアプリケーションの範囲が決まります。 乗用車に関しては、独立サスペンションの側に明確な利点があることが判明しました。 多くの場合、リア アクスルは独立して取り付けられていますが、半独立のトーション レバー システムを見つけることもあります。
フロントアクスルでは、その高い強度と設計のシンプルさにより、従属サスペンションがトラック、バス、および一部の SUV に依然として関連しています。
従属システムと独立システムの比較に専念しています。
設計には異なる数のレバーが含まれる場合があり、それらは異なる方法で配置される場合があります。 これらの機能によれば、縦方向、横方向、または斜めの配置で、シングルレバー、ダブルレバー、マルチリンクのサスペンションを区別できます。
弾性要素
これらには、スプリング、トーションバー、さまざまなタイプのスプリング、およびレバーとスプリングが可動するゴム金属ヒンジ（サイレントブロック）が含まれます。 弾力性のある要素は、道路の隆起にぶつかったときに衝撃を受け、車体、内燃機関、その他のコンポーネントやシステムへの衝撃を大幅に緩和します。 そしてもちろん、キャビン内の人々の快適さのレベルを向上させます。
ほとんどの場合、独立したサスペンションの設計では、特別な技術を使用した特別なばね鋼で作られた円筒形コイルばねが使用されます。 このような弾性要素は信頼性が高く、メンテナンスを必要とせず、同時に最高の滑らかさを得ることができます。 乗用車では、スプリングがほぼ完全にスプリングに取って代わりました。
この図は、XNUMX つのウィッシュボーンを備えたスプリング サスペンションの概略的な配置を示しています。
エアサスペンションでは、弾性要素として空気ばねが使用されます。 この実施形態においてシリンダ内のガス圧力を変化させることによって、システムの剛性、ならびに最低地上高の量を迅速に調整することが可能である。 センサーと電子制御ユニットのシステムにより、自動適応が実現されます。 ただし、このようなデバイスのコストは非常に高く、エリートカーにのみ搭載されています。 さらに、アダプティブ エア サスペンションは修理が非常に困難で費用がかかると同時に、悪路では非常に脆弱です。
振動ダンパー
彼は自分の役割を果たします。 弾性部品の使用から生じる振動や共振現象を減衰させるように設計されています。 ショックアブソーバーがない場合、垂直面と水平面の振動によって制御性が大幅に低下し、場合によっては緊急事態につながる可能性があります。
非常に多くの場合、ダンパーは弾性要素と組み合わされてXNUMXつのデバイスになり、一連の機能をすぐに実行します。
スタビライザー
この部品は、前後のアクスルに取り付けられています。 コーナリング時の横ロールを低減し、マシンの転倒の可能性を減らすように設計されています。
アンチロールバーの装置と動作原理について詳しく知ることができます。
留め具
Для соединения деталей подвески с рамой и между собой используются крепления трех типов — болтовое, при помощи и посредством эластичных составляющих (резинометаллические шарниры и втулки). Последние, кроме выполнения своей основной задачи, способствуют еще и снижению уровня шума, поглощая вибрации в определенном спектре частот.
通常、この設計では、レバーの移動のリミッターも提供されます。 車両が大きな凹凸を通過すると、ショックアブソーバーが上限または下限に達する前に、ラバー バンパーが衝撃を吸収します。 したがって、ショックアブソーバー、その上部サポート、および下部サイレントブロックの早期故障が防止されます。
Тема слишком широка, чтобы можно было осветить все ее аспекты в одной статье. К тому же, инженеры-конструкторы постоянно работают над совершенствованием уже имеющихся устройств и разрабатывают новые. Наиболее перспективное направление — системы с автоматической адаптацией к конкретным дорожным условиям. Кроме уже упоминавшихся пневмобаллонов применяются, например, регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости, которые способны изменять свою жесткость по сигналу ЭБУ.
多くの車には、ソレノイドバルブの作動によりサスペンションの剛性を変える調整可能なショックアブソーバーが取り付けられています。
ハイドロニューマチックサスペンションでは、弾性成分の役割は球体によって行われ、その分離されたセクションは気体と液体で満たされています。 ハイドラクティブ システムでは、油圧空気圧球はサスペンション ストラットの一部です。
ただし、これらのオプションはすべて高価であるため、ほとんどのドライバーは、今日の XNUMX つのウィッシュボーンを備えた最高のマクファーソンとスプリング システムに満足する必要があります。
私たちの道路の問題から誰も安全ではないので、可能性のある兆候に慣れることは不必要ではありません. そして必ず読んでください。
