Уређај и карактеристике торзионе суспензије аутомобила

Понекад је, из разлога распореда, непожељно користити познате опружне еластичне елементе или цилиндричне завојне опруге у аутомобилским суспензијама. Друга врста таквих уређаја су торзионе шипке. То су шипке од опружног челика или сетови равних лимова који раде у торзији. Један крај торзионе шипке је причвршћен за оквир или тело, а други је причвршћен за руку вешања. Када се точак помера, долази до угаоног увртања торзионе шипке.

Почетак употребе у аутомобилима и наставља се данас

Не постоје фундаменталне разлике у понашању правилно израчунатих торзионих шипки или суспензија са опругама. Тема торзионих шипки у примени за обезбеђивање несметане вожње позната је одавно, у првој половини прошлог века су биле широко коришћене у војним оклопним возилима и користе се и данас. Размишљања о изгледу су била важна тамо, када је велики број гусеничара гусеничарских возила морао да буде опремљен појединачним суспензијама. Класичне опруге и опруге једноставно није било где поставити, а попречне шипке добро се уклапају у доњи део трупа тенка или оклопног аутомобила, а да не заузимају ограничен унутрашњи простор борбеног возила. То значи без наметања терета додатних масовних трошкова за резервисање простора који заузима суспензија.

Отприлике у исто време, француски произвођачи аутомобила из компаније Цитроен користили су торзионе шипке на својим аутомобилима. Позитивно искуство других компанија је такође цењено; вешање са увијајућим шипкама чврсто су заузеле своје место у шасији аутомобила. Њихова употреба на многим моделима скоро сто година указује на одсуство фундаменталних недостатака и присуство предности.

Дизајн торзионе шипке

Основа суспензије је била торзиона шипка - шипка или пакет од специјалног челика, округлог или правоугаоног пресека, подвргнут веома сложеној топлотној обради. То је због чињенице да су његове димензије дужине и даље ограничене параметрима аутомобила, а увијање масивних металних делова се дешава према сложеним физичким законима. Довољно је замислити како се у овом случају понашају делови штапа који се налазе унутра и споља. И под таквим условима, метал мора да издржи стална наизменична оптерећења, да не акумулира замор, који се састоји од појаве микропукотина и неповратних деформација, и да одржава зависност еластичних сила од угла увијања стабилно током много година рада.

Слична својства су обезбеђена, укључујући и прелиминарно лепљење торзионе шипке. Састоји се у томе што се врући штап прво увија у жељеном правцу изван границе попуштања материјала, након чега се хлади. Због тога, десна и лева торзиона шипка за вешање истих димензија обично нису заменљива због различите оријентације углова везивања.

За фиксирање на полуге и оквир, торзионе шипке су опремљене шиљастим или другим обликованим главама. Задебљања се бирају на такав начин да не стварају слабе тачке ближе крајевима штапа. Када делује од стране точка, рука вешања претвара линеарно кретање у обртни момент на шипки. Торзиона шипка се увија, пружајући контра силу.

Понекад је шипка заједничка за пар точкова исте осовине. У овом случају, причвршћен је за тело у свом средњем делу, суспензија постаје још компактнија. Један од недостатака је елиминисан када су дугачке торзионе шипке које покривају целу ширину аутомобила постављене једна поред друге, а кракови полуга са леве и десне стране су различите дужине.

Различити дизајни суспензија торзионих шипки

Шипке за увијање могу се користити у свим познатим типовима суспензија, чак и на телескопским МацПхерсон подупирачима, који су максимално оријентисани према спиралним опругама.

Торзионе шипке у независним суспензијама

Могуће су различите опције распореда:

• предње или задње вешање на двоструким полугама, торзионе шипке су повезане са осом ротације надлактице или доње руке, уздужне оријентације у односу на осу аутомобила;
• задње вешање са вучним или косим краковима, пар торзионих шипки смештених преко тела;

• задње вешање са полу-независном гредом која се увија, торзиона шипка се налази дуж ње, обезбеђујући неопходну еластичност и смањујући захтеве за материјалом саме греде;
• предње вешање са дуплим полугама, захваљујући попречним торзионим шипкама, је што је могуће компактније и погодније за употребу на микро аутомобилима;
• задње вешање на торзионој шипки са замашним полугама и уздужним распоредом еластичних елемената.

Сви типови су прилично компактни и омогућавају једноставно подешавање висине каросерије, понекад чак и аутоматски користећи серво за претходно увртање шипки. Као и све друге врсте механичких суспензија, торзиона шипка је опремљена независним телескопским амортизерима за пригушивање вибрација и лопатицом за навођење. Саме шипке, за разлику од, на пример, опруга, не могу комбиновати функције.

Стабилне шипке такође раде по принципу торзије, а овде практично нема алтернативе.

Предности и мане

Главна предност је једноставност распореда. Еластична шипка практично не заузима простор испод дна, за разлику од пара спиралних опруга. Истовремено, пружа сличну глатку вожњу. Током рада, могуће је да се напетост повећа због старења и деформације делова.

Недостатак је сложена технологија за производњу поузданих делова, а самим тим и висока цена. Торзиона шипка је око три пута скупља од добре опруге за сличан аутомобил. А куповина половних није увек оправдана због нагомиланог замора метала.

Упркос компактности таквих суспензија, није увек згодно поставити дугачке шипке испод дна аутомобила. Ово је прилично лако учинити у случају СУВ-а, али под каросерије путничког аутомобила се налази што ближе путу, а за вешање постоји само простор у луковима точкова, где су опруге прикладније .