Was ist abhängige und unabhängige Aufhängung eines Autos?

Was ist abhängige und unabhängige Aufhängung eines Autos?

Die Aufhängung ist ein System, das die Fahrzeugkarosserie mit den Rädern verbindet. Es wurde entwickelt, um Stöße und Erschütterungen aufgrund von Straßenunebenheiten zu dämpfen und die Stabilität der Maschine unter verschiedenen Bedingungen zu gewährleisten.

Die Hauptteile der Aufhängung sind elastische und dämpfende Elemente (Federn, Federn, Stoßdämpfer und Gummiteile), Führungen (Hebel und Balken, die Karosserie und Räder verbinden), Stützelemente, Stabilisatoren und verschiedene Verbindungsteile.

Es gibt zwei Haupttypen der Aufhängung - abhängige und unabhängige. Dies bezieht sich auf die Abhängigkeit oder Unabhängigkeit der Räder derselben Achse beim Fahren über unebene Fahrbahn.

abhängige Suspendierung. Die Räder einer Achse sind starr miteinander verbunden und die Bewegung des einen führt zu einer Positionsänderung des anderen. Im einfachsten Fall besteht es aus einer Brücke und zwei Längsfedern. Auch eine Variante an Führungshebeln ist möglich.

Einzelradaufhängung. Räder auf derselben Achse sind nicht miteinander verbunden, und die Verschiebung des einen wirkt sich nicht auf die Position des anderen aus.

Das Funktionsprinzip der abhängigen Federung

Wenn Sie sich das abhängige Aufhängungsschema ansehen, können Sie sehen, dass die Verbindung die vertikale Bewegung der Räder und ihre Winkelposition relativ zur Straßenebene beeinflusst.

Wenn sich eines der Räder nach oben bewegt, bewegt sich das zweite nach unten, da sich die elastischen Elemente und die gesamte Leitschaufel innerhalb der Fahrzeugspur befinden. Durch das Zusammendrücken der Feder oder Feder auf der linken Seite des Autos wird die Karosserie entlastet, die rechte Feder wird teilweise begradigt, der Abstand zwischen der Karosserie und der Straße auf der rechten Seite nimmt zu. Es ist nicht immer eindeutig, da das Bild durch die resultierenden Karosserierollen verzerrt wird und viel von der Höhe des Schwerpunkts des Autos und dem Abstand entlang der Achse von der Feder oder den Hebeln zum Rad abhängt. Solche Effekte, die das Fahrzeug zum Wanken bringen und zum Schwanken neigen, werden bei der Berechnung der Aufhängungen berücksichtigt.

Da beide Räder in parallelen Ebenen liegen, führt die Vernachlässigung der künstlich erzeugten Sturzwinkel dazu, dass beispielsweise die Neigung eines von ihnen nach links dazu führt, dass das zweite einen ähnlichen Winkel in die gleiche Richtung hat. In Bezug auf die Karosserie ändert sich der momentane Sturzwinkel jedoch auf die gleiche Weise, jedoch mit entgegengesetztem Vorzeichen. Der sich ändernde Sturz am Rad verschlechtert immer die Traktion, und bei diesem Schema geschieht dies sofort mit beiden Rädern an der Achse. Daher der unbefriedigende Betrieb abhängiger Aufhängungen bei hohen Geschwindigkeiten mit seitlichen Belastungen in Kurven. Und die Nachteile einer solchen Aufhängung sind nicht darauf beschränkt.

Der Rolle einer Feder im allgemeinen Sinne des Wortes können direkt typische Federkonstruktionen aus unterschiedlichen Materialien und mit unterschiedlicher Blattanzahl im Satz, einschließlich variabler Steifigkeit (mit Federn), sowie Federn oder Luftfedern ähnlich sein sie im Layout.

Federaufhängung. Federn können längs oder quer angeordnet sein, verschiedene Bögen bilden, von einer Viertelellipse bis zu einer vollen Ellipse. Die Aufhängung an zwei entlang der Karosserie angeordneten halbelliptischen Federn ist längst zum Klassiker geworden. Andere Designs wurden in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts verwendet.

Die Eigenschaften der Blattfeder sind derart, dass sie in der vertikalen Ebene eine normalisierte Steifigkeit aufweist, und in allen anderen Fällen kann ihre Verformung vernachlässigt werden, sodass diese Konstruktion keine separate Leitschaufel enthält. Die gesamte Brücke ist ausschließlich über die Federn am Rahmen bzw. an der Karosserie befestigt.

Dieser Anhänger beinhaltet:

• Federn, die ein oder mehrere flache Metallbleche enthalten, manchmal werden Verbundmaterialien verwendet;
• Klemmen, die die Federblätter der Satzstrukturen zusammenhalten;
• Zwischen den Blechen befinden sich Anti-Knarz-Unterlegscheiben, die die Reibung verringern und den akustischen Komfort verbessern.
• Fahrwerksfedern, das sind zusätzliche kleinere Federn, die bei Auswahl eines Teils des Federwegs zum Einsatz kommen und dessen Steifigkeit verändern;
• Leitern, die die Feder am Brückenbalken befestigen;
• vordere und untere Halterungen mit Buchsen oder Silentblöcken, die es ermöglichen, eine Längenänderung der Feder während des Zusammendrückens auszugleichen, manchmal werden sie als Ohrringe bezeichnet;
• Kissen-Hacker, die die Bleche vor irreversibler Verformung mit maximaler Biegung am Ende des Arbeitshubs schützen.

Alle abhängigen Aufhängungen sind mit separat eingebauten Stoßdämpfern ausgestattet, deren Art und Position nicht von der Art des elastischen Elements abhängt.

Die Federn sind in der Lage, Zug- und Bremskräfte vom Achskörper mit leichter Verformung auf die Karosserie zu übertragen, verhindern ein Verdrehen der Achse um die eigene Achse und widerstehen Querkräften in Kurven. Aber aufgrund der Inkonsistenz der Anforderungen an die Steifigkeit in verschiedene Richtungen schneiden sie alle gleich schlecht ab. Dies ist aber nicht überall zwingend erforderlich.

Bei schweren mehrachsigen Fahrzeugen können Ausgleichsaufhängungen verwendet werden, bei denen ein Federpaar zwei benachbarte Achsen bedient, auf ihren Enden aufliegt und in der Mitte am Rahmen befestigt ist. Dies ist eine typische LKW-Aufhängung mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen.

Federabhängige Aufhängung. Die Rolle des elastischen Elements wird von zylindrischen Federn oder Luftfedern übernommen, daher erfordert dieser Typ eine separate Leitschaufel. Es kann verschiedene Designs haben, meistens wird ein System von fünf Strahlstäben verwendet, zwei obere, zwei untere und ein Querstab (Panhardstab).

Es gibt andere Lösungen, zum Beispiel aus zwei Längsstäben mit einem Querstab, oder mit dem Ersatz des Panhardstabes durch eine Watt-Parallelogramm-Mechanik, die die Brücke in Querrichtung besser stabilisiert. In jedem Fall arbeiten die Federn nur unter Druck, und alle Momente von der Brücke werden durch Jet-Schübe mit Silentblöcken an den Enden übertragen.

Das Funktionsprinzip der Einzelradaufhängung

Einzelradaufhängungen werden häufig in den gelenkten Vorderrädern von Personenkraftwagen verwendet, da ihre Verwendung das Layout des Motorraums oder des Kofferraums erheblich verbessert und die Möglichkeit einer Eigenschwingung der Räder verringert.

Als elastisches Element in einer Einzelradaufhängung werden normalerweise Federn verwendet, etwas seltener - Torsionsstäbe und andere Elemente. Dies erweitert die Einsatzmöglichkeiten pneumatisch elastischer Elemente. Das elastische Element hat mit Ausnahme der Feder praktisch keinen Einfluss auf die Funktion der Führungseinrichtung.

Für unabhängige Aufhängungen gibt es viele Schemata von Führungsvorrichtungen, die nach der Anzahl der Hebel und der Lage der Schwenkebene der Hebel klassifiziert sind.  

An einer unabhängigen Front Gestängeaufhängung, die radnabe ist mit zwei schrägen kegelrollenlagern auf dem zapfen des achsschenkels gelagert, der über einen zapfen mit der zahnstange verbunden ist. Zwischen Federbein und Achsschenkel ist ein Axialkugellager eingebaut.

Die Zahnstange ist durch Gewindebuchsen schwenkbar mit den oberen und unteren Gabelhebeln verbunden, die ihrerseits mit an den Rahmenquerträgern befestigten Achsen mittels Gummibuchsen verbunden sind. Das elastische Element der Aufhängung ist eine Feder, die sich mit ihrem oberen Ende über eine schwingungsdämpfende Dichtung am gestanzten Kopf des Querträgers und mit ihrem unteren Ende an der mit den unteren Armen verschraubten Stützschale abstützt. Die vertikale Bewegung der Räder wird durch den Anschlag der Gummipuffer im Balken begrenzt.

Ein doppeltwirkender hydraulischer Teleskopstoßdämpfer ist in der Feder eingebaut und mit dem oberen Ende über Gummikissen mit dem Querrahmen und mit dem unteren Ende mit den unteren Hebeln verbunden.

In letzter Zeit hat sich die "Swinging Candle" -Aufhängung weit verbreitet. McPherson. Es besteht aus einem Hebel und einer Teleskopstrebe, die einerseits starr mit dem Achsschenkel verbunden und andererseits in der Ferse befestigt ist. Die Ferse ist ein Axiallager, das in einem biegsamen Gummiblock montiert ist, der am Körper montiert ist.

Die Zahnstange kann aufgrund der Verformung des Gummiblocks wackeln und sich um eine Achse drehen, die durch das Drucklager, das äußere Scharnier des Hebels, verläuft.

Die Vorteile dieser Aufhängung sind eine geringe Anzahl von Teilen, weniger Gewicht und Platz im Motorraum oder Kofferraum. Üblicherweise wird das Federbein mit einem Stoßdämpfer kombiniert und das elastische Element (Feder, pneumatisches Element) am Federbein montiert. Zu den Nachteilen der McPherson-Aufhängung zählen ein erhöhter Verschleiß der Federbeinführungselemente bei großen Federwegen, eingeschränkte Variationsmöglichkeiten der Kinematik und ein höheres Geräuschniveau (im Vergleich zu einer Aufhängung an zwei Querlenkern.

Die Vorrichtung und der Betrieb der McPherson-Federbeinaufhängung wird unten im Detail beschrieben..

Die Pendelfederung hat einen geschmiedeten Arm, mit dem der Stabilisatorarm über Gummipuffer verbunden ist. Der Querteil des Stabilisators ist mit Gummipuffern und Stahlwinkeln am Karosseriequerträger befestigt. Der Diagonallenker des Stabilisators überträgt somit Längskräfte vom Rad auf die Karosserie und ist somit Teil des integrierten Federungslenkers. Mit Gummikissen können Sie Verzerrungen ausgleichen, die beim Schwingen eines solchen Verbundarms auftreten, und auch Längsschwingungen dämpfen, die vom Rad auf die Karosserie übertragen werden.

Die Stange der Teleskopstrebe ist an der unteren Basis des Gummiblocks des oberen Absatzes befestigt und dreht sich nicht zusammen mit der Strebe und der darauf installierten Feder. In diesem Fall dreht sich bei jeder Drehung der gelenkten Räder auch die Zahnstange relativ zur Stange, wodurch die Haftreibung zwischen der Stange und dem Zylinder beseitigt wird, wodurch die Reaktion der Aufhängung auf kleine Straßenunebenheiten verbessert wird.

Die Feder ist nicht koaxial zur Zahnstange eingebaut, sondern zum Rad hin geneigt, um die Querbelastungen auf die Stange, deren Führung und Kolben zu reduzieren, die unter dem Einfluss der Vertikalkraft auf das Rad auftreten.

Ein Merkmal der Aufhängung von gelenkten Rädern besteht darin, dass sie es dem Rad ermöglichen sollte, sich unabhängig von der Auslenkung des elastischen Elements zu drehen. Dafür sorgt die sogenannte Schwenkanordnung.

Aufhängungen können schwenkbar und schwenklos sein:

1. Bei einer Drehpunktaufhängung ist der Achsschenkel an einem Drehpunkt befestigt, der mit einer gewissen Neigung zur Senkrechten am Federbein gelagert ist. Um das Reibmoment in diesem Gelenk zu reduzieren, können Nadel-, Radial- und Axialkugellager verwendet werden. Die äußeren Enden der Querlenker sind mit der Zahnstange durch zylindrische Gelenke verbunden, die normalerweise in Form von geschmierten Gleitlagern hergestellt sind. Der Hauptnachteil der Pivot-Aufhängung ist die große Anzahl von Scharnieren. Beim Schwenken der Hebel der Führungsvorrichtung in der Querebene ist es aufgrund des Vorhandenseins des Zentrums der Längsrolle der Aufhängung unmöglich, den „Anti-Dive-Effekt“ zu erzielen, da die Schwenkachsen der Hebel streng sein müssen parallel.
2. Viel verbreiteter sind Besshkvornevy unabhängige Aufhängungen geworden, wo zylindrische Scharniere einer Zahnstange durch sphärische ersetzt werden. Das Design dieses Scharniers umfasst einen Stift mit halbkugelförmigem Kopf, der mit einem Keramik-Metall-Stützeinsatz ausgestattet ist, der auf der sphärischen Oberfläche des Scharnierkörpers wirkt. Der Finger ruht auf einer nylonbeschichteten Spezialgummieinlage, die in einer speziellen Halterung montiert ist. Das Scharniergehäuse ist am Aufhängungsarm befestigt. Wenn das Rad gedreht wird, dreht sich der Stift in den Laufbuchsen um seine Achse. Beim Auslenken der Aufhängung schwingt der Stift mitsamt dem Einsatz relativ zum Kugelmittelpunkt – dazu befindet sich im Körper ein ovales Loch. Dieses Scharnier ist tragend, da über es die vertikalen Kräfte vom Rad auf das elastische Element, die Feder, übertragen werden, die sich am unteren Querlenker abstützt. Die Querlenker sind entweder über zylindrische Gleitlager oder über Gummi-Metall-Scharniere an der Karosserie befestigt, die durch die Scherverformung von Gummibuchsen funktionieren. Letztere benötigen eine Schmierung und haben eine schwingungsisolierende Eigenschaft.

Welche Aufhängung ist am besten?

Bevor Sie diese Frage beantworten, sollten Sie die Vor- und Nachteile beider Arten von Anhängern abwägen.

Vorteile gestecktиmeine Aufhängungen - hohe Festigkeit und Zuverlässigkeit des Designs, gleichmäßiger Grip auf der Fahrbahn und erhöhte Kurvenstabilität sowie die Unveränderlichkeit von Freiraum, Spurweite und anderen Radpositionsindikatoren (sehr nützlich im Gelände).

Zu den Nachteilen der abhängigen Aufhängung:

• Die Steifigkeit der Aufhängung kann beim Fahren auf einer schlechten Straße zu Unbehagen führen.
• reduzierte Fahrzeugkontrolle;
• die Komplexität der Anpassung;
• Schwere Teile erhöhen die ungefederte Masse erheblich, was sich negativ auf die Laufruhe und die dynamischen Eigenschaften der Maschine auswirkt und auch den Kraftstoffverbrauch erhöht.

Unabhängige Federung und seine Vorteile:

• erhöhter Fahrkomfort, da die Kollision eines der Räder mit einer Unebenheit das andere in keiner Weise beeinträchtigt;
• geringeres Überschlagsrisiko beim Auftreffen auf ein ernstes Loch;
• besseres Handling, besonders bei hoher Geschwindigkeit;
• reduziertes Gewicht sorgt für verbesserte dynamische Leistung;
• große Auswahl an Einstellmöglichkeiten, um optimale Parameter zu erreichen.

Die Nachteile sind:

• aufgrund des komplexen Designs wird der Service teuer sein;
• erhöhte Anfälligkeit beim Fahren im Gelände;
• Spurbreite und andere Parameter können sich während des Betriebs ändern.

Was ist also besser? Aufhängungen gehören zu den am häufigsten reparierten Maschinenkomponenten. Dies muss bei der Auswahl eines Autos berücksichtigt werden. Die Reparatur einer Einzelradaufhängung kostet mehr als eine abhängige. Darüber hinaus muss der Unabhängige höchstwahrscheinlich häufiger repariert werden, und es ist nicht überflüssig, sich nach der Verfügbarkeit von Ersatzteilen zu erkundigen. Originalteile in angemessener Qualität für ausländische Fahrzeuge müssen ggf. separat bestellt werden.

Wenn Sie hauptsächlich auf Asphalt fahren, ist die beste Option die vordere Einzelradaufhängung und die hintere Einzelradaufhängung. Für einen SUV oder ein anderes Auto, das im Gelände eingesetzt werden soll, ist eine abhängige Federung die beste Wahl – an beiden Achsen oder zumindest am Hinterrad. Die Brücke wird den größten Teil des Schmutzes nicht halten. Und Erde und Schnee haften sehr aktiv an den Teilen der Einzelradaufhängung. Gleichzeitig bleibt das Auto auch bei einer auf einer Bergstraße gebogenen Brücke in Bewegung. Aber der Ausfall der Einzelradaufhängung lässt das Auto nicht weiterfahren. Unter städtischen Bedingungen ist der Umgang mit einem solchen Schema zwar nicht der beste.

In den letzten Jahren haben die Hersteller damit begonnen, einige Autos mit Aufhängungen auszustatten, die in mehreren Modi arbeiten können. Ihre Elektronik ermöglicht es Ihnen, unterwegs schnell die Parameter je nach Verkehrssituation zu ändern. Wenn es die Mittel zulassen, lohnt es sich, Modelle mit einem solchen System zu betrachten.