Uređaj i karakteristike ovjesa torzijske šipke automobila

Ponekad je, iz razloga rasporeda, u ovjesima automobila nepoželjno koristiti poznate opružne elastične elemente ili zavojne opruge. Druga vrsta takvih uređaja su torzione šipke. To su šipke od opružnog čelika ili setovi ravnih limova koji rade u torziji. Jedan kraj torzione šipke je pričvršćen za okvir ili tijelo, a drugi je pričvršćen za ruku ovjesa. Kada se kotač pomiče, dolazi do ugaonog uvrtanja torzione šipke.

Početak primjene na automobilima i nastavak u sadašnjem trenutku

Ne postoje fundamentalne razlike u ponašanju pravilno izračunatih torzijskih ili opružnih ovjesa. Tema torzionih šipki u vezi sa osiguravanjem nesmetanog rada poznata je odavno, u prvoj polovini prošlog stoljeća su se široko koristile u vojnim oklopnim vozilima i još uvijek su u upotrebi. Tu su razmatranja o izgledu bila važna kada je veliki broj gusjenica gusjeničnih vozila morao biti isporučen sa pojedinačnim ovjesima. Klasične opruge i opruge jednostavno nije bilo gdje postaviti, a poprečne šipke uspješno se uklapaju u donji dio trupa tenka ili oklopnog automobila, a da ne zauzimaju ograničeni unutrašnji prostor borbenog vozila. A to znači da se ne nameće teret dodatnih masovnih troškova na rezervaciju prostora koji obustava zauzima.

Otprilike u isto vrijeme, francuski proizvođači automobila iz kompanije Citroen koristili su torzione šipke na svojim automobilima. Cijenili smo i pozitivna iskustva drugih kompanija, ovjesi sa uvijajućim šipkama čvrsto su zauzeli svoje mjesto u šasiji automobila. Njihova upotreba na mnogim modelima već gotovo stotinu godina ukazuje na nepostojanje temeljnih nedostataka i prisutnost prednosti.

Dizajn torzijske montaže

Ovjes se temeljio na torzijskoj šipki - šipki ili paketu od specijalnog čelika, okruglog ili pravokutnog, podvrgnutog vrlo složenoj toplinskoj obradi. To je zbog činjenice da su njegove dimenzije u dužini još uvijek ograničene parametrima automobila, a uvijanje masivnih metalnih dijelova događa se prema složenim fizičkim zakonima. Dovoljno je zamisliti kako se dijelovi štapa koji se nalaze unutar i izvana ponašaju u ovom slučaju. I pod takvim uvjetima, metal mora izdržati stalna naizmjenična opterećenja, ne akumulirati zamor, koji se sastoji u pojavi mikropukotina i nepovratnih deformacija, te stabilno održavati ovisnost elastičnih sila o kutu uvijanja tijekom mnogo godina rada.

Takva svojstva su osigurana, uključujući preliminarnu kapu torzijske šipke. Sastoji se od činjenice da se vrući štap prethodno uvija u željenom smjeru iznad granice popuštanja materijala, nakon čega se hladi. Stoga, desna i lijeva torzijska šipka ovjesa istih dimenzija obično nisu zamjenjive zbog različite orijentacije zarobljenih uglova.

Za pričvršćivanje na poluge i okvir, torzione šipke su opremljene prorezima ili drugim oblicima glava. Zadebljanja su odabrana na takav način da ne stvaraju slabe točke bliže krajevima štapa. Kada se aktivira sa strane točka, poluga ovjesa pretvara linearno kretanje u obrtni moment na šipki. Torziona šipka se uvija, stvarajući kontra silu.

Ponekad je šipka uobičajena za par točkova iste osovine. U ovom slučaju, fiksira se na karoseriju u svom srednjem dijelu, ovjes postaje još kompaktniji. Jedan od nedostataka je otklonjen kada se dugačke torzijske šipke po cijeloj širini automobila nalaze jedna pored druge, a ruke poluga s lijeve i desne strane ispadaju različite dužine.

Različiti dizajni ovjesa torzionih šipki

Šipke za uvijanje mogu se koristiti u svim poznatim tipovima ovjesa, čak iu teleskopskim MacPherson podupiračima, koji su maksimalno orijentirani prema spiralnim oprugama.

Torzione šipke u nezavisnim ovjesima

Moguće su različite opcije rasporeda:

• prednji ili stražnji ovjes na dvostrukim poprečnim polugama, torzione šipke su povezane na osi rotacije nadlaktice ili donje ruke, uzdužne orijentacije u odnosu na osu vozila;
• stražnji ovjes s uzdužnim ili kosim krakovima, par torzijskih šipki se nalazi preko tijela;

• stražnji ovjes s uvijajućim polu-neovisnim snopom, torziona šipka se nalazi duž nje, pružajući potrebnu elastičnost i smanjujući zahtjeve za materijalom same grede;
• prednji ovjes s dvostrukim vučnim krakovima, zahvaljujući poprečnim torzionim šipkama, je što je moguće kompaktniji, pogodan za upotrebu na mikro automobilima;
• Stražnji ovjes sa torzijskom šipkom s poprečnim polugama koje se zamahu i uzdužnim rasporedom elastičnih elemenata.

Svi tipovi su prilično kompaktni, omogućavaju jednostavno podešavanje visine tijela, ponekad čak i automatsko korištenjem servo preduvijanja šipki. Kao i sve druge vrste mehaničkih ovjesa, torziona šipka je opremljena nezavisnim teleskopskim amortizerima za prigušivanje vibracija i vodećom lopaticom. Same šipke, za razliku od, na primjer, opruga, ne mogu kombinirati funkcije.

Stabilne šipke također rade po torzijskom principu i tu praktično nema alternative.

Prednosti i mane

Glavna prednost je jednostavnost rasporeda. Elastična šipka praktički ne zauzima prostor ispod dna, za razliku od para spiralnih opruga. Istovremeno, pruža sličnu glatku vožnju. U radu je moguće povećati smetnje kod starenja i deformacije dijelova.

Nedostatak leži u složenoj tehnologiji za proizvodnju pouzdanih dijelova, a time i u visokoj cijeni. Torziona šipka je oko tri puta skuplja od dobre opruge za sličan automobil. A kupovina rabljenog nije uvijek opravdana zbog nagomilanog zamora metala.

Unatoč kompaktnosti takvih ovjesa, nije uvijek zgodno postaviti dugačke šipke ispod dna automobila. To je dovoljno lako učiniti u slučaju SUV-a, ali pod karoserije automobila nalazi se što bliže putu, a za ovjes postoji samo mjesto u lukovima kotača, gdje su opruge prikladnije .