Nowoczesne samochody są prawdziwymi cudami inżynierii. Ich działanie opiera się na wielu komponentach i układach mechanicznych, które współpracują ze sobą, aby zagwarantować podróżującym płynną i bezpieczną jazdę.
Co prawda większość ludzi wie co nieco o kołach, układach kierowniczych i hamulcach swoich aut, ale spora część nadal nie rozumie, co to jest zawieszenie w samochodzie i jak działa. Dlatego w artykule przyglądamy się temu zagadnieniu.
Poświęć czas na lekturę, a dowiesz się o układzie zawieszenia wszystkiego, co niezbędne.
Contents
Zawieszenie w samochodzie — co to?
Układ zawieszenia samochodu jest ochronnym zespołem elementów konstrukcyjnych, które pochłaniają wstrząsy podczas jazdy. Zwiększa bezpieczeństwo i płynność podróży poprzez przejmowanie energii wynikającej z kontaktu różnymi nierównościami drogowymi.
Oprócz tego zawieszenie pomaga oponom utrzymać kontakt z drogą poprzez zwiększenie tarcia.
Pomyśl o układzie zawieszenia jak o rodzaju wózka, na którym spoczywa kabina samochodu. Jazda jest bardziej komfortowa, ponieważ siedzisz na zawieszeniu, które łączy się z kołami. Dzięki temu jesteś odizolowany od uderzeń, które wbrew pozorom są bardzo częste — nawet na dobrze utwardzonych drogach.
Co wchodzi w skład zawieszenia samochodu?
Istnieje 6 głównych części zawieszenia samochodu. Są to:
- Sprężyny,
- Amortyzatory,
- Stabilizatory poprzeczne,
- Łączniki drążków stabilizatora,
- Dolne ramię zawieszenia,
- Górne mocowanie amortyzatora.
Każda część pełni inną rolę, o czym piszemy poniżej.
Sprężyny
W nowoczesnych samochodach najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest sprężyna śrubowa, ale czasem zdarzają się także sprężyny płytkowe. Ściskają się one i rozprężają, aby zaabsorbować ruch kół.
Ze względu na miejsce zamontowania sprężyn, inżynierowie często mówią o masie resorowanej i nieresorowanej samochodu. Mówiąc najprościej, masa resorowana to masa pojazdu podparta na sprężynach, natomiast nieresorowana to masa podparta pomiędzy drogą a sprężynami.
Sztywność sprężyn wpływa na to, jak masa resorowana reaguje podczas jazdy. Z zasady samochody luksusowe są luźno resorowane (dzięki czemu płynnie się je prowadzi), podczas gdy samochody sportowe mają twarde resory, co przekłada się na mniejszą wygodę, ale umożliwia łatwiejsze pokonywanie zakrętów.
Jednak sprężyny same z siebie nie zapewniają płynnej jazdy. Co prawda dobrze pochłaniają energię, ale nie pozbywają się jej. Przez to nadal odbijałyby się na nierównościach, gdyby nie obecność kolejnej części zawieszenia, czyli amortyzatorów.
Amortyzatory
Amortyzatory znajdują się między ramą i kołami. Ich zadaniem jest kontrola niepożądanego ruchu sprężyny poprzez „tłumienie”.
Amortyzator zawiera płyn hydrauliczny i działa jak pompa olejowa. Dzięki temu spowalnia ruch sprężyny.
W nowoczesnych samochodach działa to tak, że im szybciej zawieszenie się porusza, tym większy opór stawia amortyzator. Jest to znane jako „wrażliwość na prędkość”. Proces ten pozwala amortyzatorom kontrolować wszystkie niepożądane ruchy jadącego pojazdu, w tym odbicia i kołysanie.
Warto jednak zaznaczyć, że większość samochodów wykorzystuje układ zawieszenia typu McPherson. W tej konstrukcji sprężyny śrubowe i amortyzatory są połączone w jedną część.
Efekt jest taki, że amortyzatory wciąż tłumią odbicia sprężyn, ale zapewniają także większe wsparcie strukturalne dla zawieszenia. Są one montowane z przodu samochodu — górna część łączy się z nadwoziem, a dolna z dolnym ramieniem zawieszenia.
Stabilizatory poprzeczne
Kolejne istotne elementy zawieszenia samochodu to stabilizatory poprzeczne. Zapewniają one dodatkową stabilność. Są metalowymi prętami, które obejmują całą oś i łączą obie strony zawieszenia.
Kiedy jedna strona porusza się w górę i w dół, stabilizator poprzeczny przenosi ruch na drugie koło. Dzięki temu tworzy bardziej równą jazdę i sprawia, że samochód płynnie pokonuje zakręty.
Łączniki drążków stabilizatora
Łączniki drążków łączą części zawieszenia z każdym końcem stabilizatora poprzecznego. Są to zazwyczaj lekkie metalowe lub plastikowe pręty z przegubem kulowym na jednym lub obu końcach.
Pomagają samochodowi, gdy jedna strona zawieszenia się porusza, a druga nie.
Dla przykładu: przejeżdżasz przez próg zwalniający całą szerokością drogi, więc zawieszenie jest równo ściśnięte. Dzięki temu stabilizator poprzeczny może się obracać bez naprężeń i odkształceń.
Jeśli jednak jedno koło uderzy w próg, a drugie nie, jeden koniec stabilizatora jest uniesiony i skręca się. Wtedy siła skręcająca jest przenoszona przez łączniki drążków, co odciąża stabilizator.
Dolne ramię zawieszenia
Dolne ramię zawieszenia jest jednym z dwóch wahaczy w przednim układzie zawieszenia. Łączy ramę samochodu z konstrukcją kół przednich, a ponadto utrzymuje koła na drodze.
Ramiona wahają się w górę i w dół, co sprawia, że samochód gładko sunie przed siebie.
Górne mocowanie amortyzatora
Jak sama nazwa wskazuje, górne mocowanie amortyzatora przytwierdza amortyzatory do pojazdu. Ogranicza również hałas opon i wibracje.
Wyobraź sobie to mocowanie jako rodzaj kanapki. U góry śruba łącząca z samochodem, na dole śruba łącząca z amortyzatorem, a w środku znajduje się materiał izolacyjny podobny do gumy.
Gdy samochód pokonuje nierówności, uderzenia naciskają na mocowanie i ciągną je. Zaś ono amortyzuje te siły, dzięki czemu w kabinie nie odczuwasz wstrząsów ani nie słyszysz hałasu.
Za co odpowiada układ zawieszenia?
Aby w pełni zrozumieć, za co odpowiada zawieszenie, zastanówmy się, jak wyglądałaby podróż bez niego.
Podczas jazdy po drodze opony samochodu toczą się przez różne niedoskonałości i nierówności. Te krzywizny oddziałują na koła i za każdym razem wywierają pewną siłę.
Zaś prawa fizyki mówią, że każda siła ma swoją wielkość i kierunek.
Kiedy trafiasz na wyboje, zmuszają one koło do poruszania się w górę i w dół pod kątem prostopadłym (pionowo w stosunku do powierzchni drogi). Oczywiście małe nierówności nie przekażą samochodowi dużej energii kinetycznej, ale większe potrafią wytworzyć jej całkiem sporo.
To proste: kiedy koła uderzają w wyboje, samochód otrzymuje energię, przez co wstrząsa nim w górę lub w dół.
Gdybyś nie miał zawieszenia, cała ta siła przeniosłaby się na ramę auta. W efekcie jazda byłaby w najlepszym razie niewygodna, a w najgorszym nie do zniesienia. Jednak jest to tylko jeden z problemów.
Bez zawieszenia samochód mógłby stracić przyczepność na drodze. Koła podskakiwałyby, a następnie uderzały z powrotem o powierzchnię asfaltu.
Podsumowując, zawieszenie:
- Maksymalizuje tarcie pomiędzy oponami a nawierzchnią. Dzięki temu kierujesz pojazdem z większą stabilnością i cieszysz się komfortem prowadzenia. Im lepszy kontakt opon z nawierzchnią, tym bezpieczniejsza i pewniejsza będzie jazda.
- Zapewnia komfort podróży. Ogranicza energię kinetyczną przenoszoną z niedoskonałości drogi na kabinę, w wyniku czego auto mniej podskakuje, zaś pasażerowie cieszą się bardziej płynną jazdą.
- Zwiększa żywotność i trwałość samochodu. Komponenty pojazdu zużywają się znacznie wolniej, ponieważ mają do czynienia z o wiele mniejszą energią przenoszoną z wybojów na drodze.
Jakie są rodzaje zawieszeń samochodowych?
Istnieją trzy podstawowe rodzaje zawieszenia samochodu. Są to:
- zawieszenie zależne — w tym przypadku koła jednej osi łączą się ze sobą na sztywno (za pomocą mostu), co oznacza, że ruch jednego koła oddziałuje również na drugie;
- zawieszenie niezależne — tutaj koła jednej osi są od siebie niezależne, czyli ruch jednego nie wpływa na drugie;
- zawieszenie półzależne — zwykle występuje w tylnej osi pojazdu i cechuje się kombinacją wahaczy wzdłużnych z belką poprzeczną.
Jeżeli chodzi o współczesne typy zawieszenia, producenci już praktycznie nie stosują rozwiązania zależnego (poza jednostkowymi wyjątkami), więc w niemal każdym nowoczesnym samochodzie znajdziesz zawieszenie niezależne. Ono również dzieli się na kilka podtypów.
Prawdę mówiąc, jest ich tak dużo, że opis wszystkich zająłby ogromną ilość miejsca. Jednak z czasem wśród producentów spopularyzowało się kilka standardów, o których przeczytasz poniżej.
Zawieszenie kolumnowe
Jednym z najczęściej stosowanych zawieszeń jest rozwiązanie kolumnowe, określane również jako “zawieszenie McPhersona” (od nazwiska twórcy). Popularność tej technologii wynika z jej licznych zalet, takich jak:
- zwartość i prostota konstrukcji,
- stosunkowo niewielki ciężar,
- niski koszt produkcji.
W tym przypadku zawieszenie tworzy spójny układ, który odpowiada za resorowanie, tłumienie, prowadzenie i skręcanie kół.
Posiada amortyzator umieszczony współosiowo wewnątrz sprężyny spiralnej. Łączy się on z nadwoziem, ale jednocześnie ma możliwość obrotu wokół własnej osi, co zapewnia duży skok zawieszenia.
Mimo wielu zalet rozwiązanie ma też pewne wady. Jedną z nich jest bezpośrednie przenoszenie drgań na nadwozie, zaś drugą niekorzystne tarcie w gnieździe tłoczyska amortyzatora.
Jednak nowoczesna technologia skutecznie niweluje te problemy.
Zawieszenie z wahaczami wzdłużnymi
Jeżeli chodzi o rodzaje zawieszenia w samochodach na osi tylnej, producenci najczęściej stosują wariant z wahaczami wzdłużnymi. Cechuje się on stosunkowo prostą konstrukcją, ponieważ składa się z dwóch wahaczy (po jednym na każdą stronę), które są zamocowane obrotowo do ramy pomocniczej lub bezpośrednio do nadwozia.
Zaletami tego rozwiązania są:
- łatwość adaptacji i optymalizacja parametrów jezdnych,
- brak zmian w rozstawie, kącie pochylenia i zbieżności kół podczas pionowych ruchów.
Jeżeli zaś chodzi o wady, główna polega na tym, że wahacze mają tendencję do odkształcania się przy pokonywaniu ostrych zakrętów.
Istnieje również nieco zmodyfikowana wersja tego rozwiązania, czyli zawieszenie z wahaczami skośnymi. Pod względem konstrukcyjnym praktycznie niczym się nie różni. Jedyna zmiana polega na kształcie wahacza, który pozwala na zaadoptowanie tego układu do samochodów z napędem na tylne, przednie lub wszystkie koła.
Zawieszenie wielowahaczowe (wielokrążkowe)
Ten typ zawieszenia polega na zastosowaniu kombinacji wahaczy wzdłużnych, poprzecznych i skośnych, a także drążków. Jednak nie ma jednej zasady, wedle której tworzy się taki układ.
Dlatego wielu producentów wdraża własne rodzaje zawieszenia w samochodzie na podstawie tego rozwiązania.
Jednak niezależnie od realizacji idea zawieszenia wielowahaczowego pozostaje taka sama. Mianowicie: jak najmniejsza zmiana kątów zbieżności i pochylenia pod wpływem obciążenia i ruchu pojazdu. Niestety generuje to też pewien minus, czyli wyraźny wzrost masy nieresorowanej.
Na koniec warto dodać, że wielu producentów stosuje to rozwiązanie zarówno na przedniej, jak i tylnej osi samochodu.
Jak sprawdzić zawieszenie w aucie?
Wiesz już, jakie są rodzaje zawieszeń w samochodach. Teraz dowiesz się, jak sprawdzić stan danego układu.
Tak się składa, że zawieszenie i jego zużycie w większości przypadków ocenisz wzrokowo, a w niektórych sytuacjach również podczas jazdy, gdy samochód nie zachowuje się prawidłowo. Poniżej tłumaczymy, jak rozpoznasz, że poszczególne elementy zawieszenia w samochodzie są uszkodzone lub zużyte.
Wahacze i tuleje
Stan wahaczy i tulei sprawdź wzrokowo, ponieważ ich zużycia nie wyczujesz podczas jazdy.
Najlepiej wejdź pod auto i oceń, jak wyglądają te części. Na co powinieneś zwracać uwagę? W przypadku wahaczy na skrzywienia oraz korozję — jeśli którakolwiek z tych rzeczy jest widoczna, oznacza to, że wahacz należy wymienić.
Jeżeli zaś chodzi o tuleje, zwróć uwagę na stan gumy. Spraciała lub rozerwana oznacza, że część jest zużyta.
Łączniki stabilizatora i stabilizatory
Jakość łączników również ocenisz spod pojazdu. Jeśli gumki zabezpieczające na końcach tych części są sparciałe lub dziurawe, będzie konieczna wymiana.
Ponadto zły stan łączników i stabilizatorów zauważysz podczas jazdy. Dadzą o sobie znać głośnym skrzypieniem za każdym razem, gdy pokonujesz zakręt lub nierówności na drodze.
Praktycznie wszystkie rodzaje zawieszeń pojazdów reagują tutaj tak samo.
Amortyzatory i sprężyny
Jeżeli chodzi o amortyzator, jego zużycie sprawdzisz na kilka sposobów. Pierwszym jest ocena wzrokowa — gdy część jest pokryta olejem, świadczy to o końcu jej żywota.
Druga metoda polega na silnym naciśnięciu karoserii nad amortyzatorem. Jeśli auto poruszy się więcej niż 3 razy, amortyzacja prawdopodobnie nie działa.
Finalnym sposobem jest ocena tej części podczas jazdy. Jeżeli po wciśnięciu hamulca samochód mocno pochyli się do przodu w akompaniamencie głuchego uderzenia, amortyzator nie spełnia swojego zadania. Doszło do tzw. “dobicia amortyzatora”.
Pozostało nam jeszcze odpowiedzieć na pytanie: jak sprawdzić zawieszenie w samochodzie pod kątem sprężyn? Otóż w tym przypadku również wystarczy ocena wzrokowa. Korozja lub pęknięcia świadczą o tym, że sprężyny trzeba wymienić.
Jak podnieść samochód na zawieszeniu?
Wielu kierowców chciałoby zwiększyć prześwit w swoim aucie. Dobra wiadomość jest taka, że da się to zrobić dosyć prosto — i to niezależnie od tego, jakie typy zawieszeń samochodowych mamy na myśli.
Najpopularniejszymi metodami są:
- montaż gumowych podkładek dystansowych między sprężynami a nadwoziem,
- montaż gumowych dystansów pomiędzy zwojami sprężyn (najtańsze rozwiązanie),
- wymiana sprężyn na takie o grubszej średnicy zwoju,
- wymiana sprężyn i amortyzatorów na dłuższe,
- montaż tulejki dystansowej nad amortyzatorem.
Teraz wiesz już, jak podnieść tył samochodu i jak podnieść przód samochodu. Pamiętaj, aby robić to równomiernie, ponieważ w przeciwnym wypadku zaburzysz geometrię zawieszenia.
Jak obniżyć zawieszenie w samochodzie?
Jeżeli chcesz obniżyć zawieszenie, najprostszym rozwiązaniem jest wymiana sprężyn na takie o obniżonym skoku. Możesz też postawić na bardziej zaawansowaną opcję całkowicie wymienić układ na taki z regulacją wysokości.
Typy zawieszeń samochodu, które umożliwiają regulację, to np. zawieszenie gwintowane lub zawieszenie air ride.
Podsumowanie
W artykule opisaliśmy zawieszenie samochodu, elementy, które wchodzą w jego skład, oraz sposób oceny ich zużycia.
Pamiętaj, że układ zawieszenia w samochodzie jest jednym z wielu kluczowych elementów wymaganych do zapewnienia ci bezpiecznej jazdy za każdym razem, gdy siadasz za kierownicą. Bez niego podróż byłaby w najlepszym razie niewygodna, a w najgorszym nieznośna czy nawet ryzykowna.
Dlatego upewnij się, że utrzymujesz układ zawieszenia w dobrym stanie, okresowo oddając samochód do przeglądu u certyfikowanego mechanika. Jeżeli podejrzewasz, że coś jest nie tak, nie zwlekaj!
Oddaj auto do naprawy!
