Další díl odpružení a tlumení ..
3. Odpružení a tlumení nápravy
Jedná se o pružné spojení mezi podvozkem a karoserií. Snižuje namáhání karoserie, podvozkových součástí, zvyšuje jízdní komfort a stabilitu podvozku. V dnešní době se nejčastěji používají vinuté pružiny. Listové pružiny již dožívají a nejvíce nacházejí uplatnění u nákladních automobilů, kde nejsou tak velké nároky na komfort jízdy, ale především na jednoduchost a životnost. Samotné odpružení by automobil nedokázalo komfortně odladit, a proto se montuje přídavný tlumič, který tlumí kmitání pružiny.
|
1. Přední olejový tlumič s vinutou pružinou2. Zadní olejový tlumič s vinutou pružinou3. Zadní torzní náprava4. Přední nezávislá náprava5. Přední náboj s kotoučovou brzdou
|
Obr.13 [2]V 50. letech se každá automobilka snažila vyrobit co nejlepší odpružení, které by je řadilo do popředí trhu. Mezi ně lze zařadit pérování s torzně zkrutnými tyčemi, které našlo uplatnění ve francouzských vozech (Peugeot 205). Značka Audi využívala pérování pneumatické. Citroen vyrukoval s hydropneumatickým pérováním, které dokázalo snadno měnit světlou výšku.
3.1 Odpružení
Odpružením se zmenšují kmitavé (vibrační) pohyby náprav vozidla na jeho karoserii a podvozkové komponenty. Chrání posádku před většími otřesy, rázy a přispívá komfortu jízdy. Odpružení zvyšuje odolnosti podvozkových dílů. Hlavním úkolem je udržení stálého styku pneumatiky s vozovkou při přejíždění nerovností, ale i nečekaných výhybných manévrech. Při ztrátě kontaktu pneumatiky s vozovkou může docházet k nepříznivému fungování vozidla. Samotné pérování by nemělo tak příznivý vliv na jízdní vlastnosti jako za použití přídavného tlumiče. Přídavný tlumič k pružině zajišťuje tlumení kmitání. Samotná pružina by (teoreticky) kmitala nekonečně dlouho, což by jistě nepřispělo k dobrým jízdním vlastnostem, proto přidáváme tlumič.
3.2 Torzní tyč
Jedná se o jednoduché válcové pružiny s ideální lineární charakteristikou. V praxi je jedna strana tyče pevně spojena s karoserií a druhý konec kroutí zavěšením kola. Čím víc je kolo namáháno tím víc se torzní tyč brání zkrutu a vrací kolo do své polohy. V automobilu jsou umístěny horizontálně a nezasahují do podvozku jako například vinuté pružiny. Jejich výhodou je pořizovací cena a vysoká spolehlivost.
|
1. Bubnová brzda nápravy2. Torzní tyč
|
Obr.14 Zadní náprava Peugeot 106 3.3 Listové pružiny
Patří mezi nejstarší stále používané pružiny. Před stovkami let se používaly již na kočárech. V 10. – 60. letech 20. století byla hojně používaná i u osobních automobilů, nyní je najdeme především u nákladních automobilů, offroadů (terénní automobil) a vagonů. Jejich hlavní předností je nízká cena, jednoduchost a dlouhá výdrž. Bohužel lehkým automobilům tyto pružiny nedokázaly dát takový komfort jako vinuté, především kvůli vysoké váze a špatným jízdním vlastnostem.
|
1. Listová pružina2. Tlumič3. Pneumatika s nábojem4. Karoserie
|
Obr.15 Zadní tuhá náprava Opel Combo 2000 [3]3.4 Vinuté pružiny
Pro laika jde jednoduše řečeno o stočený drát. Tuhost dané pružiny závisí na materiálu, délce pružiny (počet závitů) a průměru (stoupání). Změnou stoupání pružiny lze dosáhnout rozdílné progresivity. Mezi nevýhody těchto pružin patří především křehkost a choulostivost. V uložení nápravy je obtížné je zajistit proti vybočení z dané osy, především pod zatížením. Do automobilů se montují obvykle vertikálně, proto jejich uložení zasahuje do motorového prostoru a kufru, kde zmenšuje nákladový prostor.
|
1. Vinutá Pružina2. Tlumič3. Náboj s pohonnou hřídelí4. Rozvodová hřídel |
Obr.16 Zadní tuhá náprava Opel Record E [3]3.5 Vzduchové odpružení
Jedná se o řešení, které vzniklo ke konci 50. let.Již na kočárech se používaly kožené měchy se vzduchem. Velké expanzi brání dlouhé tlakové vedení s kompresorem a velikostí měchů. Tyto měchy byly pod náporem okolních vlivů silně namáhány a především nepříznivépočasí je velmi rychle ničilo. Odpružení umí velmi dobře tlumit nerovnosti a zároveň je obtížné jej stlačit až na doraz. I díky těmto slušným vlastnostem jej používal Mercedes. Nyní nachází uplatnění nejčastěji u nákladních automobilů a autobusů, ale i u obytných vozů kde zvyšuje komfort jízdy a pohodlí při kempování. Nespornou výhodou je možnost regulování světlé výšky v případě nerovnoměrného rozložení váhy vozu.
Obr.17 Vzduchové odpružení nákladního vozu [4]
4. Tlumení
Hlavním cílem tlumičů je zajištění vysoké bezpečnosti jízdy a zvýšení jízdního komfortu. Tlumiče musí tlumit rázy, které vznikají od nerovností vozovky. Zabraňují úplnému dosednutí do dorazu a tím zlepšují pohodlí posádky. Musí zajistit co nejmenší kmitání neodpružených částí, jelikož díky těmto aspektům je zajištěn stálý styk kol s vozovkou (v běžném jízdním režimu). Z toho nám vyplývá, že nám tato soustava tlumí nárazy a kmitání. V současné době se nejčastěji používají teleskopické tlumiče rozdělené do dvou skupin.
4.1 Dvouplášťové tlumiče
Skládají se z vnějšího a vnitřního pláště, zásobníku, válce, pístu s pístnicí, spodního ventilu a v neposlední řadě horních a dolních úchytů. Tlumící účinek vzniká pohybem pístu uvnitř těla tlumiče. Stlačováním pístu ve válci dochází k protékání oleje skrz otvory v pístu směrem nahoru. Ve stejný moment je protlačováno spodním ventilem určité množství do zásobníku, který bývá naplněn zpravidla vzduchem. Ke zdvihu pístu dochází opačným postupem. Dochází ke stlačování oleje nad pístem a následnému protékání skrz otvory pístu dolů. Odpor, který vzniká mezi pístem a olejem, zajišťuje funkci tlumení. Důležitým faktorem je hustota oleje- čím je olej hustší, tím obtížněji se pohybuje skrze píst a tlumič pracuje pomaleji.
| 1. Plynový polštář2. Pracovní píst3. Vyrovnávací prostor4. Spodní ventil5. Horní uchycení
6. Plášť tlumiče Obr.18[5] |
4.2 Jednoplášťové tlumiče
Skládají se z válce, pístu a dělícího pístu. Dělící píst odděluje plyn a olej. Hlavním rozdílem je absence zásobníku, jež dvouplášťové tlumiče mají. Při stlačení pístu dochází současně ke stlačování dělícího pístu a k následnému nárustutlaku v obou komorách. V olejové komoře se skrze pístní ventil protlačuje olej, umístěný v horní části pístu. Plynová spodní komora slouží k vyrovnání tlaků, které vznikají například ohřevem oleje v horní komoře. Při zdvihu dochází ke stlačení oleje, který protéká skrze ventily a tím dochází k funkci tlumení. Tvrdost tlumení záleží na použitém oleji a počtu děr v pístním ventilu.
| 1. Horní uchycení tlumiče2. Pracovní píst3. Dělící píst4. Plynový polštář5. Prostor s olejem
Obr.19[5] |
5. Tlumiče u modelů 1:10
Tlumiče u modelů patří k nejdůležitějším součástem celého podvozku. Na modelech se uplatňují nejčastěji olejové tlumiče s vinutými pružinami. U hobby modelů či základních stavebnic se dodávají třecí tlumiče, které bohužel nedokážou přenášet takové vlastnosti jako olejové. Pro správnou funkci musí být tlumiče v dobrém technickém stavu, jedině tak budou schopné plnit správně svoji funkci
Obr.20 [6] |
Olejový tlumič se skládá z těchto součástí: tělo tlumiče, pístní tyč, píst, pružina, oka k uchycení.
1. Tělo- válec tlumiče
2. Pístní tyč
3. Píst
4. Spodní miska pro aretaci pružiny
5. Horní uchycení k podvozku
6. Spodní uchycení k nápravě
|
|
Obr.21 [7]Tělo tlumiče je na horním konci opatřeno okem k uchycení na karoserii modelu. Na těle tlumiče je závit a matice, která slouží k nastavení předpětí pružiny, vedlejším efektem je změna světlé výšky. Vždy by mělo platit, že tlumiče na stejné nápravě by měly mít stejně nastavené předpětí. Tělo tlumiče je uprostřed opatřeno otvorem pro pístní tyč. Otvor má na vnitřním a vnějším kraji dva O-kroužky pro utěsnění úniku oleje a vniku okolních nečistot. Pístní tyč vyrobená z oceli je opatřena nejčastěji na jedné straně závitem pro upevnění k podvozku a na druhé straně pístem se závlačkami pro aretaci. Píst je opatřen několika otvory pro průtok oleje. Podle hustoty oleje, počtu děr a typu pružiny určuje charakter tlumení. Pro správnou funkci musí být tlumič správně naplněn. Válec tlumiče nejprve naplníme po horní okraj, poté několikrát projedeme válec pístní tyčí, abychom zpod pístu uvolnili vzduch. Několik minut vyčkáme, než vyprchají všechny bublinky a na válec tlumiče dáme gumovou zátku. Na závěr dáme na válec čepičku s dírou pro uchycení k nápravě. Při montáži tlumiče na podvozek dbáme na to, aby byl tlumič uchycen pevně a bez velkých vůlí, ale při tom pohyblivě. Pevné, nepohyblivé uchycení by znemožnilo pohyb tlumiče při propružení (pohybu) ramene a poloosy v průběhu jízdy. Mohlo by dojít ke špatnému fungování této části.
 |
1. Horní uchycení tlumiče2. Dolní uchycení tlumiče3. Vinutá příroda4. Matice na štelování předpětí
Obr.22
|
Pružina a ani její uložení na tlumiči téměř nepodléhá opotřebení. V případě, že dojde k znečištění, stačí ji umýt či jiným přípravkem očistit. Větší pozornost je potřeba věnovat matici k předpětí pružin a hlavně jemnému závitu na těle tlumiče. Přitahováním nebo naopak povolováním ovlivňujeme pouze postavení nápravy, tzv. světlou výšku a předpětí pružiny. Nemění se tím tedy tuhost pružin, tu lze měnit pouze výměnou pružin za silnější nebo naopak za slabší. Tuhostí pružin se budeme více zaobírat v praktické části, kde jsem tři rozdílné pružiny testoval na modelu.
V dalším článku se podíváme na diferenciály…