מתלים לרכב. מכשיר ומטרה
תוכן
מתלה המכונית מחבר את החלק הנושא של המכונית עם הגלגלים. למעשה, מדובר במערכת מתלים, הכוללת מספר חלקים ומכלולים. מהותו היא לקחת על עצמה את השפעתם של כוחות שונים הנוצרים בתהליך התנועה לאורך הכביש ולהפוך את החיבור בין הגוף לגלגלים לגמיש.
מתלים - מלפנים ומאחור - יחד עם המסגרת, קורות הסרנים והגלגלים מהווים את שלדת המכונית.
מספר מאפיינים של הרכב נקבעים ישירות על ידי הסוג והעיצוב הספציפי של המתלים. בין הפרמטרים העיקריים שכאלה הם טיפול, יציבות ואפילו חלקות.
המסה הבלתי קפיצה היא קבוצה של רכיבים המשפיעים ישירות על הכביש עם משקלם. קודם כל מדובר בגלגלים וחלקי מתלים ומנגנוני בלמים המחוברים אליהם ישירות.
כל שאר הרכיבים והחלקים, שמשקלם מועבר לכביש דרך המתלה, מהווים את המסה הקפיצית.
ליחס בין מסה קפיצה לא קפיצה יש השפעה חזקה מאוד על ביצועי הנהיגה של המכונית. ככל שהמסה של הרכיבים הלא קפיצים קטנה יותר ביחס לאלו הקפיצים, כך הטיפול והחלקות של הנסיעה טובים יותר. במידה מסוימת, זה גם משפר את הדינמיקה של המכונית.
יותר מדי מסה לא קפיצה עלולה לגרום לאינרציה מוגברת של המתלים. במקרה זה, נסיעה בכביש גלי עלולה לפגוע בסרן האחורי ולהוביל לתאונה קשה.
כמעט כל רכיבי המתלים קשורים למשקל הבלתי קפיצי של הרכב. מובן, אם כן, רצונם של מהנדסים להפחית את משקל המתלים בדרך זו או אחרת. לשם כך, מעצבים מנסים להפחית את ממדי החלקים או להשתמש בסגסוגות קלות יותר במקום פלדה. כל קילוגרם שזכה משפר בהדרגה את מאפייני הריצה של המכונית. ניתן להשיג את אותו האפקט על ידי הגדלת המסה הקפיצית, אך לשם כך תצטרכו להוסיף משקל משמעותי ביותר. עבור מכוניות נוסעים, היחס הוא כ-15:1. בנוסף, עלייה במסה הכוללת מחמירה את דינמיקת התאוצה.
מבחינת נוחות
רכב בתנועה רוטט כל הזמן. במקרה זה, ניתן להבחין בין תנודות בתדר נמוך יחסית ובתדר גבוה.
מנקודת מבט של נוחות, מספר התנודות של הגוף בדקה צריך להיות בטווח שבין 60 ל-120.
בנוסף, עקב שימוש בצמיגים ורכיבים אלסטיים אחרים, המסות הבלתי קפיצות חוות רעידות בתדירות גבוהה יותר - כ-600 לדקה. העיצוב של המתלה צריך לשמור על רעידות כאלה למינימום כדי שלא יורגשו בתא הנוסעים.
וכמובן, מהמורות וזעזועים הם בלתי נמנעים בזמן נסיעה, שעוצמתם תלויה במצב פני הכביש. מאבק יעיל בהשפעת הרעידות עקב מהמורות בדרך היא אחת המשימות החשובות של המתלים.
מבחינת יכולת ניהול
על הרכב לשמור על כיוון תנועה נתון ובמקביל לשנות אותו בקלות לפי רצון הנהג. אחד מתפקידי המתלים הוא לספק ייצוב מספק של הגלגלים המנוהלים כך שהמכונית תמשיך לנוע בקו ישר, ללא תלות במהמורות אקראיות המתרחשות עקב ליקויים בשטח הכביש.
עם ייצוב טוב, הגלגלים המנוהלים חוזרים למצב ניטרלי עם התערבות מועטה או ללא התערבות של הנהג, והמכונית נעה בקו ישר, גם אם ההגה לא מוחזק.
אופן התנועה של הגלגלים ביחס לכביש ולגוף נקבע במידה רבה על ידי הקינמטיקה של המתלים.
מבחינת אבטחה
המתלה חייב לספק אחיזה אופטימלית של הצמיגים לכביש כך שכתם המגע יישאר קבוע במהלך התנועה. שינויים דינמיים בהגדרות (יישור וכו'), כמו גם גיאומטריית המתלים, צריכים להיות מינימליים. זה נכון במיוחד בנסיעה על מהמורות בכביש ובפניות. העיצוב חייב לכלול אלמנטים המפחיתים גלגול וממזערים את הסבירות להחלקה והתהפכות של המכונה, במילים אחרות, מספקים יציבות מספקת.
מתלה לרכב מורכב בדרך כלל ממנגנוני הדרכה, רכיבים אלסטיים, בולם רעידות, מוט נגד גלגול, כמו גם מחברים, התקני ויסות ובקרה.
מנגנונים מנחים
קודם כל, מדובר במנופים שונים, שאפשר ללמוד עליהם יותר, כמו גם כל מיני סוגים של משיכה, מתלים, הרחבות. תלוי בהם איך ובאיזה גבולות אפשר להניע את הגלגלים בצירים שונים ובמישורים שונים. בנוסף, הם מעבירים כוחות מתיחה ובלימה, כמו גם השפעות רוחביות, למשל, במהלך סיבוב.
בהתאם לסוג מנגנוני ההנחיה המשמשים, ניתן לחלק את כל המתלים לשתי מחלקות גדולות - תלוי ועצמאי.
בהתלוי, שני הגלגלים של סרן אחד מחוברים זה לזה בקשיחות באמצעות גשר (קורה צולבת). במקרה זה, תזוזה של אחד הגלגלים, למשל, בנסיעה דרך בור, תגרום לתזוזה דומה של השני.
בהשעיה עצמאית, אין חיבור קשיח כזה, ולכן לתזוזות אנכיות או נטיות של גלגל אחד אין כמעט השפעה על אחרים.
לשני המחלקות יש את היתרונות והחסרונות שלהם, שקובעים את היקף היישום שלהם. באשר למכוניות נוסעים, כאן התברר כי יתרון ברור הוא בצד המתלים העצמאיים. למרות שהציר האחורי במקרים רבים עדיין מותקן תלוי, מדי פעם ניתן למצוא גם מערכת ידית פיתול עצמאית למחצה.
על הסרן הקדמי, מתלים תלויים, בשל החוזק הגבוה ופשטות העיצוב שלו, עדיין רלוונטי במשאיות, אוטובוסים וכמה רכבי שטח.
ההשוואה בין מערכות תלויות ועצמאיות מוקדש.
העיצוב עשוי לכלול מספר שונה של מנופים, והם עשויים להיות ממוקמים בדרכים שונות. על פי תכונות אלה, ניתן להבחין במתלים חד-מנופים, כפולים ורב-קשריים עם סידור אורכי, רוחבי או אלכסוני.
אלמנטים אלסטיים
אלה כוללים קפיצים, מוטות פיתול, קפיצים מסוגים שונים וכן צירי גומי-מתכת (בלוקים שקטים), שבזכותם ניתן להזיז את המנופים והקפיצים. אלמנטים אלסטיים סופגים זעזועים בעת פגיעה במהמורות בכביש ומרככים משמעותית את השפעתם על הגוף, מנוע הבעירה הפנימית ושאר הרכיבים והמערכות של המכונית. וכמובן, הם מעלים את רמת הנוחות עבור מי שנמצא בתא הנוסעים.
לרוב, בעיצוב מתלה עצמאי, נעשה שימוש בקפיצי סליל גליליים העשויים מפלדת קפיצים מיוחדת בטכנולוגיה מיוחדת. אלמנטים אלסטיים כאלה הם אמינים, אינם זקוקים לתחזוקה ובו זמנית מאפשרים לך לקבל את החלקות הטובה ביותר. במכוניות נוסעים, הקפיצים החליפו כמעט לחלוטין את הקפיצים.
האיור מציג סידור סכמטי של מתלה קפיץ עם שתי עצמות משאלה.
במתלי האוויר, קפיצי אוויר משמשים כאלמנט אלסטי. על ידי שינוי לחץ הגז בצילינדר בהתגלמות זו, ניתן להתאים במהירות את קשיחות המערכת, כמו גם את כמות מרווח הקרקע. התאמה אוטומטית מושגת הודות למערכת חיישנים ויחידת בקרה אלקטרונית. עם זאת, העלות של מכשיר כזה היא גבוהה מאוד, והוא מותקן רק על מכוניות עילית. בנוסף, מתלי אוויר אדפטיביים מאוד קשים ויקרים לתיקון, ויחד עם זאת די פגיעים בכבישים גרועים.
בולם רעידות
הוא ממלא את תפקידו. הוא נועד לבלום רעידות הנובעות משימוש ברכיבים אלסטיים, כמו גם תופעות תהודה. בהיעדר בולם זעזועים, רעידות במישור האנכי והאופקי מפחיתות משמעותית את יכולת השליטה ובמקרים מסוימים עלולות להוביל למצב חירום.
לעתים קרובות מאוד, המנחת משולב עם אלמנטים אלסטיים למכשיר אחד - המבצע מיד סט של פונקציות.
מוט נגד גלגלים
חלק זה מותקן הן בציר הקדמי והן בציר האחורי. הוא נועד להפחית גלגול לרוחב בעת פניות ולצמצם את הסבירות שהמכונה תתהפך.
אתה יכול ללמוד עוד על המכשיר ועקרון הפעולה של מוט נגד גלגול.
מחברים
כדי לחבר חלקי מתלה למסגרת וזה לזה, משתמשים בשלושה סוגים של הידוק - מוברג, עם ודרך רכיבים אלסטיים (צירים ותותבים גומי-מתכת). אלה האחרונים, בנוסף למילוי המשימה העיקרית שלהם, עוזרים גם להפחית את רמות הרעש על ידי קליטת רעידות בספקטרום תדר מסוים.
בדרך כלל, העיצוב מספק גם מגבילים לתנועת המנופים. כאשר הרכב עובר בליטה משמעותית, פגוש הגומי יספוג את הפגיעה לפני שהבולם יגיע לגבול העליון או התחתון שלו. כך נמנע כשל בטרם עת של הבולם, תמיכתו העליונה והגוש השקט התחתון.
הנושא רחב מכדי לכסות את כל היבטיו במאמר אחד. בנוסף, מהנדסי עיצוב פועלים כל העת לשיפור מכשירים קיימים ופיתוח חדשים. הכיוון המבטיח ביותר הוא מערכות עם התאמה אוטומטית לתנאי דרך ספציפיים. בנוסף לקפיצי האוויר שהוזכרו כבר, למשל, משתמשים במוטות נגד גלגול מתכווננים, המסוגלים לשנות את קשיחותם לפי אות מה-ECU.
במספר מכוניות מותקנים בולמי זעזועים מתכווננים המשנים את קשיחות המתלה עקב פעולת שסתום סולנואיד.
בהשעיה הידרופנאומטית, תפקידם של רכיבים אלסטיים מבוצע על ידי כדורים, שחלקים מבודדים נפרדים מהם מלאים בגז ובנוזל. במערכת ההידראקטיבית, הכדור ההידרופנאומטי הוא חלק מהמתלה.
עם זאת, כל האפשרויות הללו יקרות, ולכן רוב הנהגים נאלצים להסתפק במיטב מערכות המקפרסון והקפיצים עם שתי עצמות משאלה כיום.
אף אחד לא בטוח מבעיות בכבישים שלנו, אז זה לא יהיה מיותר להכיר את הסימנים של אלה אפשריים. והקפד לקרוא.
