Τετάρτη 27 Μαρτίου 2013

Συστημα αναρτησης 101: Μαθημα δευτερο

Συμφωνα με τα στοιχεια, που εγραψα στο προηγουμενο αρθρο, οι κατασκευαστες επιλεγουν το ειδος της αναρτησης αλλα και της γεωμετρια της. Οπως ειναι ευκολα κατανοητο οι κατασκευαστες μηχανικοι εχουν πολλους περιορισμους για το συστημα αναρτησης (οπως και σε οποιοδηποτε στοιχειο του οχηματος). Ενας μεγαλος περιορισμος ειναι ο χωρος.

Ομως ας παρουμε τα πραγματα απ την αρχη. Στοχος της αναρτησης ειναι η συνεχης επαφη του ελαστικου με τον δρομο και η στηριξη της αναρτωμενης μαζας. Σημ. Αναρτωμενη μαζα ειναι ολο το αμαξωμα και ενα ποσοστο του συστηματος αναρτησης απο την μερια του οχηματος. Οι κινησεις που πρεπει να κανει ενας τροχος ειναι προκαθορισμενες: Ελευθερια κινησης ως προς τον κατακορυφο αξονα z'z, περιστροφη γυρω απο τον αξονα y'y (που περναει απο το κεντρο του) και, αν προκειται για διευθυντηριο αξονα, περιστροφη γυρω απο τον αξονα z'z. Γι αυτο το λογο το συστημα αναρτησης
πρεπει να περιοριζει ολες τις "περιττες" κινησεις οι οποιες ειναι 5, η 4 αν προκειται για διευθυντηριο αξονα. Στην εικονα δεξια βλεπουμε ενα συστημα διπλου βραχιονα. Οι δυο βραχιονες αποτρεπουν την κινηση κατα τον αξονα y'y ενω η ραβδος, που βρισκεται στο πισω μερος αναμεσα στους 2 βραχιονες, αποτρεπει την περιστροφη κατα τον κατακορυφο αξονα. Σε κατευθυντηριους αξονες τον ρολο της ραβδου παιζει το ακρομπαρο.
Στην περιπτωση μιας αναρτησης Mcpherson το ρολο του πανω βραχιονα παιζει ο τηλεσκοπικος αποσβεστηρας με την βοηθεια ενος "γονατου" (υποστηριγμα).
Σε ενα συστημα διπλων ψαλιδιων η ρυθμιση των παραμετρων της γεωμετριας, που καθοριζουν τα χαρ/κα που αναφεραμε στο προηγουμενο αρθρο, ειναι σχετικα ευκολη καθως μπορουμε να "πειραξουμε" (κατα τον σχεδιασμο) περισσοτερα στοιχεια απ οτι στην αναρτηση Mcpherson. Μονο απο την υπαρξη δευτερου βραχιονα ειμαστε πιο ελευθεροι να επιλεξουμε το υψος του αξονα κλυδωνισμου. Στο συστημα Mcpherson το σταθερο σημειο των θολων, στελνει τα στιγμιαια κεντρα πολυ μακρυα και μας περιοριζει αισθητα, ενω η κατανομη των τασεων ελαχιστοποιει τις επιλογες περιοριζοντας το κεντρο κλυδωνισμου αρκετα χαμηλα, με τα επακολουθα φαινομενα που εξηγησαμε (κατι που ισως μπορει να διορθωθει εν μερη με σκληροτερα ελατηρια και με αντιστρεπτικη, αλλα αυτο θα το συζητησουμε αργοτερα).
Οπως ειναι λογικο ενα συστημα με διπλο βραχιονα εχει καλυτερη συμπεριφορα και μεγαλυτερη αντοχη στις καταπονησεις απ οτι ενα συστημα Mcpherson. Το αυξημενο βαρος του και, κυριως, ο μεγαλος ογκος που καταλαμβανει το περιοριζει σε καθαρα πιο σπορ χρησεις, οπου και αναζητουμε την λεπτομερια.
Σε βαρεα οχηματα αλλα και σε οχηματα εκτος δρομου, χρησιμοποιουνται κυριως ακαμπτοι αξονες,
διοτι ειναι πληρως συμβατοι με ελλειπτικα ελατηρια (που προσφερουν μεγαλυτερη αντοχη), ενω παραλληλα προσφερουν σταθερη αποσταση απο το εδαφος. Σ αυτες τις περιπτωσεις η μη ανεξαρτητη κινηση των τροχων επιφερει πολλα προβληματα στην συμπεριφορα του οχηματος, ειδικα κατα την κινηση σε μεγαλες ταχυτητες. Σ αυτη την περιπτωση η επιλογη των στοιχειων της γεωμετριας που καθοριζουν τον αξονα κλυδωνισμου και προνευσης ειναι ακρως περιορισμενη, διοτι αποτελει ολοσωμο αξονα και τα κεντρα περιστροφης τεινουν στο απειρο, περιοριζοντας το υψος του κεντρου κλυδωνισμου κοντα στο κεντρο του αξονα (ο τροπος για να βρεθει ειναι λιγο πολυπλοκος). Εναλλακτικα σε οχηματα δρομου και οπου ο χωρος ειναι περιορισμενος, στον πισω αξονα χρησιμοποιειται ημιακαμπτος αξονας. Σ αυτη την περιπτωση μεχρι ενα σημειο (υψος) ο ενας τροχος κινειται σχεδον ανεξαρτητα ενω απο το σημειο αυτο και μετα η στρεπτικη ταση του βραχιονα (που ειναι εννιαιος στους δυο τροχους) τινει να σηκωσει (η να κατεβασει) και τον αλλο τροχο.
Αυτος ο τυπος αναρτησης μπορει να επιφερει ενα πλεονεκτημα: Περιοριζει τις κλισεις του οχηματος κατα την στροφη, παρολα αυτα εχει αρκετα αρνητικα, με κυριο την περιορισμενη φορτιση του αξονα.
Τελος, ενα σημαντικο στοιχειο του συστηματος αναρτησης (ανεξαρτητης) ειναι η αντιστρεπτικη ραβδος. Σκοπος της ραβδου ειναι να χρησιμοποιηθει το ωφελος του ημιακαμπτου αξονα, σε ανεξαρτητη αναρτηση, δλδ να περιοριζει τις κλισεις του οχηματος και να κρατα τους τροχους στο εδαφος. Κατα την στροφη του οχηματος σε μια ανεξαρτητη αναρτηση ο εξωτερικος τροχος "ανεβαινει" πιεζοντας το ελατηριο, ενω ο εξωτερικος κατεβαινει  λογω της δυναμης που το ασκει το ελατηριο σε συνδιασμο με την πλευρικη δυναμη που κανει οτι οχημα να περιστραφει ως προς τον αξονα κλυδωνισμου, μειωνοντας ετσι την προσφυση του ελαστικου. Χρησιμοποιωντας μια αντιστρεπτικη, η οποια στην ουσια ενωνει τους δυο τροχους και μεχρι ενα σημειο η στρεπτικη παραμορφωση της επιτρεπει την ανεξαρτητη κινηση τους, μπορουμε να περιορισουμε αυτο το φαινομενο (το οποιο ειναι εντονο ειδικα οταν εχουμε συστημα με Mcpherson). Οσο πιο μεγαλη διαμετρο χρησιμοποιησουμε τοσο πιο στιβαρη (στρεπτικη στιβαροτητα) ειναι η ραβδος και τοσο περισσοτερο περιοριζουμε το φαινομενο, ομως αυξανουμε την υποστροφη (η υπερστροφη αν μιλαμε για πισω αξονα) αφου η αναρτηση μας παυει να ειναι ανεξαρτητη.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου