På overflaten ser det ut til at suspensjonen av en bil har en ganske enkel jobb. Hvis støtene blir mindre humpete, så er det bra, ikke sant?
I virkeligheten har fjæringssystemet en enorm mengde å gjøre, og komponentene må tåle en enorm mengde stress sammenlignet med andre store systemer i en bil. Suspensjonssystemet er plassert mellom rammen og hjulene og tjener flere viktige formål. Ideelt sett vil velinnstilt suspensjon absorbere støt og andre ufullkommenheter i veien, slik at folk i bilen kan reise komfortabelt. Selv om dette er svært viktig fra passasjerens perspektiv, vil sjåføren legge merke til visse andre egenskaper til suspensjonssystemet. Dette systemet er også ansvarlig for å holde hjulene på bakken så mye som mulig.
Hjulene er ekstremt viktige for ytelse og kjøretøysikkerhet. Hjulene er den eneste delen av en bil som berører veien. Dette betyr at de må sette kraft på bakken og styre samtidig mens de også er ansvarlige for å stoppe kjøretøyet. Uten et system for å absorbere støt og potholes tilstede i veier, ville kjøretøyet riste og vrikke over grov overflate og gjøre kjøretøyet i hovedsak ubrukelig fra mangel på trekkraft. Mens fjæringssystemet er en flott løsning for humpete veier, legger det til mye kompleksitet når du vurderer at hjulene nå er ansvarlige for alle sine standardoppgaver, og nå må reise opp og ned for å absorbere støt fra støt mens du lager kjøretøyet håndterer som det ikke er på fjærer og blir kastet om med hver tur.
Dette er grunnen til at suspensjonssystemet er svært komplekst. Det er mange involverte deler, og et enkelt ødelagt eller bøyd stykke kan sabotere hele oppsettet.
Hvordan fungerer suspensjonssystemet?
For det meste har moderne biler uavhengig fjæring foran og bak, slik at hvert hjul kan reise uavhengig av de andre. Noen biler bruker imidlertid en mer grunnstråleaksel på grunn av lavere kostnader og enklere design. De eneste stråleakselene som fremdeles blir brukt i nye biler, er levende aksler. Levende aksler har drevet hjul i hver ende og døde aksler har friløpsdekk i hver ende. Problemet med bakhjul som ikke beveger seg selv er at de alltid holder samme vinkel i forhold til hverandre i stedet for i forhold til veieflaten. Dette betyr mindre trekkraft og mindre forutsigbarhet i håndteringen. Frem til den nyeste iterasjonen utnyttet Ford Mustang en levende aksel og fikk stor kritikk for å ofre ytelse for nostalgisk håndtering.
Beam aksler bidrar også til unødvendig ukjent vekt. Ukjent vekt er vekt som ikke hviler på suspensjonen. Vekt hviler på suspensjonen kalles sprung vekt. Å ha lavt ukjent vekt sammenlignet med den spunnede vekten, gjør en bil lettere og mer livlig. Det motsatte gir en hard tur og en følelse av å ha mindre kontroll over kjøretøyet. Hvis differensiell sendekraft til hjulene via akslene er festet til bilens ramme eller kropp i stedet for akselen selv, så er det en signifikant mengde mindre ubestemt vekt. Dette er en stor grunn, bortsett fra de mange andre fordelene ved å ha ett hjul i stand til å bevege seg uten å ha stor påvirkning på de andre hjulene, hvorfor uavhengige fjæring er nesten universelt vedtatt av bilprodusenter for kjøretøyets for- og bakhjul.
Uavhengig frontfjæring gjør at hvert forhjul kan bevege seg opp og ned med fjæren og støtdemperen festet til rammen i den ene enden og en kontrollarm eller glidebryter i den andre enden. En kontrollarm er festet på forsiden av kjøretøyet nær senteret i den ene enden av armen og styrehjulet på den andre. En wishbone gjør det samme, bortsett fra det, festes til rammen på to punkter, noe som gjør at stykket ligner en wishbone. Plasseringen av hver komponent i uavhengige forhengssystemer er svært viktig da forhjulene må styre og opprettholde konsistent justering for å sørge for sikker kjøretøyoperasjon.
Uavhengig bakre fjæring bruker samme teknologi som fronten uten hensyntagen til styredynamikken, da bakhjulene vanligvis ikke styrer. Bakhjuls- og drivhjulsmotorer har en differensial montert på rammen midt på kontrollarmene eller wishbones, mens forhjulsdrevne biler har veldig enkel bakfjæring, som bare krever fjærer og støtdempere.
Støtdempere og fjærer sørger for alle dekkene og komprimeringen når fjæringen beveger seg. Fjærer gir kraft til å holde den oppspolte vekten opp av hjulene og motstå kompresjon. Støtdempere er oljefylte sylindere som tvinger fjæringen til å komprimere og dekomprimere med en konsistent hastighet for å hindre at fjærene hopper opp og ned. Moderne støtdempere (eller støt) er hastighetsfølsomme, noe som betyr at de er jevnere når de håndterer lette støt og gir mer motstand mot store støt. Tenk på fjærene som vakthunder, klar til å forfølge forsiktig bilen fra støt. Støtdemperne vil være de som holder seg til vaktene på vakthundene, og sørger for at de ikke tar jobben for langt og gjør mer skade enn godt.
Mange biler, spesielt små, bruker MacPherson Struts som sitter i midten av en spiralfjær og fungerer som støtdempere. Dette sparer plass og er også lettere.
Hvordan øker fjæringssystemet passasjerkomfort?
Når kjøreturen til kjøreturen er god, betyr det at fjæringen har god veisolering. Suspensjonen er i stand til å bevege seg opp og ned når det trengs, uten å knuse kjøretøyet. Bare nok følelse fra veien kommer til sjåføren, så de vil vite om noen foruroligende veiforhold og føle en rommeliste hvis de kommer inn i en høyhastighets vei.
Eldre luksusbiler, amerikanske luksusbiler til å være spesifikke, har et rykte om å ha en slik cushy suspensjon at føreren ville føle seg som om de kjørte en båt. Dette er ikke optimalt, ettersom følelsen av veien (minst litt) er viktig for å holde situasjonsbevisstheten under kjøring. Sportsbiler og fabrikkinnstillede kompakter blir ofte kritisert for dårlig veiisolasjon. Produsentene av disse bilene antar at deres demografiske ser etter raske tider på et spor over veien komfort. Også kjøretøyer som kjører på racerbanen, får mye mer nedstyrking fra luften som kan gjøre komfortabel motorvei-orientert suspensjonshandling uforutsigbar, spesielt når du svinger.
Noen mulige problemer med kroppen eller ri for å se etter inkluderer:
Kroppsrull: Når bilens kropp lener seg til utsiden når du svinger. Alle biler gjør dette til en viss grad når de går rundt et hjørne, men hvis bilens kropp ruller for mye, kan vektskiftet føre til at kjøretøyet snurrer, styrer ut av svinget tidlig, eller mister trekkraft på ett eller flere hjul .
Bunn ut: Når dekkene treffer bilens kropp når fjæringen komprimeres. Dette skjer når bilen ikke har nok suspensjon for å absorbere styrken av bumpen den reiser over. Bump-stopper kan forhindre dette ved å gi en pute mellom fjæringen og rammen som forhindrer at dekket beveger seg høyt nok til å slå bilens kropp, men hvis de er utilstrekkelige eller mangler, kan dette problemet oppstå. Bunn ut kan lett skade kroppen, hjulene eller fjæringssystemet.
Hvordan hjelper opphengssystemet bilen forbli koblet til veien?
En bils Road Holding-evne måles av hvor godt kjøretøyet kan opprettholde god trekkraft og jevn vektfordeling når ulike krefter er involvert. For å være stabil når du stopper, trenger en bil oppheng som ikke lar fronten dykke ned når bremsene skyves. For jevn akselerasjon er det nødvendig med oppheng som forhindrer at bilen går ned i ryggen når gasspjeldet åpnes. Skiftende vekt gir halvparten av hjulene mesteparten av trekkraften, slipper kraft og forårsaker inkonsekvente håndteringsegenskaper.
Som nevnt ovenfor er kroppen rullende for mye i hjørnene dårlig for håndtering. Kroppsrull er også dårlig fordi den skifter trekkraft til den ene siden av bilen mer enn den andre når man runder et hjørne. Dette fører til at dekkene på innsiden mister trekkraft og muligens forlater vegflaten. Suspensjon som gir god veiholding, forhindrer dette for det meste.
Noen trekkproblemer som kan tilskrives en mindre enn ideell fjæringssystemarrangement inkluderer:
Bump Steer: Når du støter på en bump, får bilen til å svinge til venstre eller høyre uten at føreren setter hjulet. Dårlig innstilling av fjæring kan føre til at hjulene er vinklet på en måte som forårsaker dette problemet.
overstyring: Når baksiden av bilen mister traksjonen og løsner, rundes et hjørne. Hvis kroppen ruller for mye sving, kan vektskiftet føre til at bakhjulene mister trekkraft. Å ha bakhjulene i en vinkel som ikke tilstrekkelig tillater dekket å holde seg til veien ved sving kan også forårsake dette problemet.
understyring: Når forhjulene mister trekkraften, rundes et hjørne og fører til at kjøretøyet går mot utsiden av svinget. På samme måte som overstyring, overdreven kroppsrull eller feil vinklede hjul kan føre til at forhjulene har dårlig trekkraft når de går rundt hjørner. Understeer er spesielt farlig fordi forhjulsdrevne biler styrer og gir kraft med forhjulene. Jo mindre trekkhjulet har, jo mindre bil kan styre effektivt.
Både Oversteer og Understeer blir forverret av glatte veiforhold.
Suspensjonsvedlikehold
Ettersom fjæringssystemets hovedoppgave er å absorbere støt for å beskytte kjøretøyet og dets beboere, er deler bygget for å være ganske holdbare. Det er noen andre komponenter på moderne biler som er så over-konstruerte som de som finnes i suspensjonssystemet.
Likevel, med så mye bevegelse og kraft som skjer i suspensjonen, vil deler uunngåelig slites ut eller bli skadet. Alvorlige potholes kan selv bunnen bilen ut så ille at tårnene som holder fjærene på plass, bøyer eller knuser.
Squeaking lyder vanligvis følger med bushings og andre tilkoblinger sviktende. Hvis ett hjørne av kjøretøyet blir for hoppende når du går over støt, så har støtabsorbentene eller strutene inspeksjonen med en gang. Problemer med suspensjonen bør tas opp umiddelbart, så hvis håndtering eller støtdemping i et kjøretøy endres, bør det inspiseres så snart som mulig.