På overfladen ser det ud til, at suspensionen af en bil har et ret simpelt arbejde. Hvis støvene bliver mindre ujævn så er det godt, ikke?
I virkeligheden har ophængningssystemet en massiv mængde at gøre, og komponenterne skal modstå en enorm mængde stress sammenlignet med andre større systemer i en bil. Suspensionssystemet er placeret mellem rammen og hjulene og tjener flere vigtige formål. Ideelt set vil velafstemt suspension absorbere bump og andre ufuldkommenheder i vejen, så folkene i bilen kan rejse komfortabelt. Selvom dette er meget vigtigt fra passagerperspektivet, vil føreren bemærke visse andre egenskaber ved suspension systemet. Dette system er også ansvarlig for at holde hjulene på jorden så meget som muligt.
Hjulene er yderst vigtige for ydeevne og bilsikkerhed. Hjulene er den eneste del af en bil, der rører vejen. Det betyder, at de er nødt til at sætte strøm til jorden og styre samtidigt, samtidig med at de er ansvarlige for at stoppe køretøjet. Uden et system til at absorbere de støder og slagter, der er til stede i veje, vil køretøjet ryste og vride over hård overflade og gøre køretøjet i det væsentlige ubrugeligt på grund af manglende trækkraft. Mens suspension systemet er en fantastisk løsning til ujævne veje, tilføjer det meget kompleksitet, når man overvejer at hjulene nu er ansvarlige for alle deres standardopgaver, og nu skal rejse op og ned for at absorbere stød fra stød, mens man gør køretøjet håndterer som det ikke er på fjedre og bliver kastet om med hver tur.
Derfor er suspensionen meget kompleks. Der er mange involverede dele, og et enkelt brudt eller bøjet stykke kan sabotere hele opsætningen.
Hvordan virker ophængningssystemet?
For det meste har moderne biler uafhængige fjeder for og bag, hvilket gør det muligt for hvert hjul at rejse uafhængigt af de andre. Nogle biler bruger dog en mere grundlæggende stråleaksel på grund af lavere omkostninger og enklere design. De eneste stråleaksler, der stadig ses som brugt i nye biler, er levende aksler. Levende aksler har drevet hjul i hver ende og døde aksler har friløbsdæk i hver ende. Problemet med bagdæk, som ikke bevæger sig selvstændigt, er, at de altid holder samme vinkel i forhold til hinanden i stedet for i forhold til vejfladen. Dette betyder mindre trækkraft og mindre forudsigelighed i håndteringen. Frem til den nyeste iteration udnyttede Ford Mustang en levende aksel og modtog stor kritik for at ofre præstationen for nostalgisk håndtering.
Bjælkeaksler bidrager også med unødvendig ubestemt vægt. Ubestemt vægt er vægt, der ikke hviler på suspensionen. Vægt hviler på suspensionen kaldes sprung vægt. At have lav uskåret vægt sammenlignet med den spunge vægt gør en bil føler lettere og mere livlig. Det modsatte giver en hård tur og en følelse af at have mindre kontrol over køretøjet. Hvis differentialens sendekraft til hjulene via akslerne er fastgjort til bilens ramme eller krop snarere end akslen selv, så er der en signifikant mængde mindre ubestemt vægt. Dette er en stor grund, bortset fra de mange andre fordele ved at have et hjul i stand til at bevæge sig uden at påvirke de andre hjul, og hvorfor den uafhængige fjæring er næsten universelt vedtaget af bilproducenter for deres køretøjers for- og baghjul.
Uafhængig forhjulsophæng gør det muligt for hvert forhjul at rejse op og ned med fjederen og støddæmperen boltet til rammen i den ene ende og en kontrolarm eller ønskeknog i den anden ende. En kontrolarm er fastgjort på forsiden af køretøjet nær midten ved den ene ende af armen og styrehjulet på den anden. Et wishbone gør det samme bortset fra det, der fastgøres til rammen på to punkter, hvilket gør stykket til at ligne en wishbone. Placering af hver komponent i uafhængige frontophængssystemer er meget vigtig, da forhjulene skal styre og vedligeholde ensartet justering for at sikre sikker køretøjsoperation.
Uafhængig bagfjederspænding bruger samme teknologi som fronten uden hensyntagen til styredynamikken, da baghjulet normalt ikke styrer. Baghjuls- og kørestyrede biler har en differential monteret på rammen i midten af kontrolarmene eller wishbones, mens forhjulsdrevne biler har meget enkel bagfjæring, der kun kræver fjedre og støddæmpere.
Støddæmpere og fjedre giver hele dæmpningen og komprimeringen, når suspensionen bevæger sig. Fjedre giver kraft til at holde den sprængte vægt op af hjulene og modstå kompression. Støddæmpere er oliefyldte cylindre, der tvinger suspensionen til at komprimere og dekomprimere med en ensartet hastighed for at forhindre fjedrene i at hoppe op og ned. Moderne støddæmpere (eller støddæmpninger) er hastighedsfølsomme, hvilket betyder, at de er glattere, når de beskæftiger sig med lette stød og giver mere modstand mod store støder. Tænk på fjedrene som vagthunde, klar til ondskabsfuldt at forsvare bilen mod bump. Støddæmpere ville være dem, der holder på vagthundene, så sørg for at de ikke tager jobbet for langt og gør mere skade end godt.
Mange biler, især små, bruger MacPherson Struts, der sidder midt i en spiralfjeder og fungerer som støddæmpere. Dette sparer plads og er også lettere.
Hvordan øger suspensionen systemet passagerkomfort?
Når bilens køre- eller kørestol er god betyder det, at suspensionen har god vejisolering. Suspensionen er i stand til at bevæge sig op og ned, når det er nødvendigt uden at knuse køretøjet. Bare nok følelse fra vejen når føreren, så de vil kende om alarmerende vejforhold og føle en rumble stripe, hvis de kommer ind i en højhastighedsvejs skulder.
Ældre luksusbiler, amerikanske luksusbiler til at være specifikke, har et ry for at have en sådan cushy suspension, som føreren ville føle, som om de kørte en båd. Dette er ikke optimalt, da man føler at vejen (mindst lidt) er afgørende for at holde situationsbevidstheden under kørslen. Sportsvogne og fabriksindstillede kompakter kritiseres ofte for deres dårlige vejisolering. Fabrikanterne af disse biler antager, at deres demografiske søger hurtige omgangstider på et spor over vejkomfort. Også køretøjer, der kører på racetrack-hastighed, får meget mere nedrivning fra luften, der kan gøre komfortabel motorvejs-orienteret ophængsforanstaltning uforudsigeligt, især når man drejer rundt.
Nogle mulige problemer med kroppen eller ride til at kigge efter omfatter:
Kropsrulle: Når bilens krop læner sig udefra, når det drejes. Alle biler gør det til en vis grad, når de går rundt om hjørnet, men hvis bilens krop ruller for meget, kan skiftet i vægt få køretøjet til at rotere, styre ud af turnen for tidligt eller tabe trækkraft på et eller flere hjul .
Nederste ud: Når dækene rammer bilens krop, når suspensionen komprimeres. Dette sker, når bilen ikke har nok suspension til at absorbere styrken af bumpen, den rejser over. Bump-stop kan forhindre dette ved at give en pude mellem suspensionen og rammen, der forhindrer dækket i at bevæge sig højt nok til at ramme bilens krop, men hvis de er utilstrækkelige eller mangler, kan dette problem opstå. Bundning ud kan nemt beskadige kroppen, hjulene eller ophængningssystemet.
Hvordan hjælper ophængningssystemet bilen forbliver forbundet med vejen?
En bils Road Holding-evne måles ved, hvor godt køretøjet kan opretholde god trækkraft og jævn vægtfordeling, når forskellige kræfter er involveret. For at føle sig stabil ved standsning, har en bil suspension, der ikke lader fronten dykke ned, når bremserne skubbes. For glat acceleration kræves suspension, der forhindrer bilen i at hænge ned i ryggen, når gashåndtaget åbnes. Skiftende vægt giver halvdelen af hjulene det meste af trækkraften, spildkraft og forårsager inkonsekvente håndteringsegenskaber.
Som nævnt ovenfor er kroppen kørende for meget i hjørnerne dårlig for håndtering. Kropsvalsen er også dårlig, fordi den skifter trækkraft til den ene side af bilen mere end den anden, når man runder et hjørne. Dette får de indvendige dæk til at miste trækkraft og muligvis forlade vejfladen. Suspension, der giver god vejholding, forhindrer dette for det meste.
Nogle traktionsproblemer, der kan tilskrives en mindre end ideel suspension system arrangement omfatter:
Bump Steer: Når der rammes en bump, får bilen til at dreje til venstre eller højre, uden at føreren drejer hjulet. Dårlig opstilling af suspensionen kan få hjulene til at blive vinklet på en måde, der forårsager dette problem.
overstyring: Når bagenden af bilen taber trækkraft og kommer løs, afrundes et hjørne. Hvis kropet ruller for meget, så kan vægten skifte baghjul til at miste traktion. At have baghjulet i en vinkel, der ikke gør det muligt for dækket at holde fast i vejen ved drejning kan også medføre dette problem.
understyring: Når forhjulene taber trækkraften, afrundes et hjørne og får køretøjet til at køre mod omvendt af svinget. På samme måde som overstyring, overdreven kropsrulle eller forkert vinklede hjul kan forhjulene have dårlig trækkraft, når de går rundt om hjørnerne. Understeer er særlig farligt, fordi forhjulstrækbiler styrer og giver strøm med forhjulene. Jo mindre trækkraft forhjulene har, desto mindre kan bilen styre effektivt.
Både Oversteer og Understeer forværres af glatte vejforhold.
Suspension vedligeholdelse
Da ophængningssystemets hovedopgave er at absorbere stød for at beskytte køretøjet og dets beboere, er dele bygget til at være ret holdbare. Der er et par andre komponenter på moderne køretøjer, der er så over-engineered som dem, der findes i suspension systemet.
Stadig, med så meget bevægelse og kraft, der sker inden for suspensionen, slides dele uundgåeligt ud eller bliver beskadiget. Alvorlige potholes kan endda bunde bilen ud så dårligt, at tårnene, der holder fjedrene på plads, bøjer eller går i stykker.
Squeaking lyder normalt ledsage bushings og andre forbindelser mangler. Hvis et hjørne af køretøjet bliver for skævt, når du går over støder, så skal du straks undersøge støddæmpere eller stivere. Problemer med suspensionen skal rettes straks, så hvis håndtering eller stødabsorption i et køretøj ændres, skal det undersøges hurtigst muligt.