Zweck und Arten der Vorderradaufhängung eines Pkw. Wie die Federung eines modernen Autos funktioniert, in einfachen Worten. Halbunabhängige Hinterradaufhängung

Die Federung ist ein wichtiges System, das macht mögliche Bewegung Auto (schließlich werden mit seiner Hilfe die Räder am Auto befestigt) und sorgt gleichzeitig für den Komfort und die Sicherheit von Passagieren und Ladung. Lesen Sie in diesem Artikel mehr über den Aufbau einer Autoaufhängung, ihre Hauptelemente und ihren Zweck.

Zweck der Autofederung

Die Federung ist eines der Hauptsysteme des Fahrgestells eines Autos; sie ist notwendig, um die Karosserie (oder den Rahmen) mit den Rädern zu verbinden. Die Federung fungiert als Zwischenglied zwischen Auto und Straße und löst mehrere Probleme:

Übertragung von Kräften und Momenten, die durch die Wechselwirkung der Räder mit der Straßenoberfläche entstehen, auf den Rahmen oder die Karosserie;
- Verbindung der Räder mit Karosserie oder Rahmen;
- Bietet die notwendigen Radpositionen für eine normale Bewegung relativ zum Rahmen oder zur Karosserie und zur Straße;
- Sorgt für akzeptable Glätte und gleicht Unebenheiten auf der Fahrbahn aus.

Eine Autoaufhängung ist also nicht nur ein Satz von Komponenten zur Verbindung von Rädern und Karosserie oder Rahmen, sondern ein komplexes System, das normales und komfortables Fahren ermöglicht.

Allgemeine Fahrzeugaufhängungsstruktur

Jede Aufhängung, unabhängig von Typ und Design, verfügt über eine Reihe von Elementen, die zur Lösung der oben beschriebenen Probleme beitragen. Zu den wichtigsten Aufhängungselementen gehören:

Führungselemente;
- elastische Elemente;
- Löschgeräte;
- Radstützen;
- Stabilisatoren seitliche Stabilität;
- Befestigungselemente.

Es ist zu beachten, dass nicht jede Aufhängung über separate Teile verfügt, die die Rolle des einen oder anderen Elements spielen – oft löst ein Teil mehrere Probleme gleichzeitig. Beispielsweise verwendet eine herkömmliche Federaufhängung eine Feder als Führungs- und elastisches Element sowie als Dämpfungsvorrichtung. Ein Paket aus Stahlfederblechen sorgt gleichzeitig für die gewünschte Position des Rades, nimmt bei der Bewegung auftretende Kräfte und Momente auf und dient gleichzeitig als Stoßdämpfer und gleicht Fahrbahnunebenheiten aus.

Jedes Element der Aufhängung muss separat beschrieben werden.

Führungselemente

Die Hauptaufgabe der Führungselemente besteht darin, die notwendige Bewegung der Räder relativ zum Rahmen bzw. zur Karosserie sicherzustellen. Darüber hinaus nehmen die Führungselemente Kräfte und Momente vom Rad (hauptsächlich seitlich und längs) auf und übertragen sie auf die Karosserie bzw. den Rahmen. Hebel der einen oder anderen Bauart werden üblicherweise als Führungselemente in Aufhängungen verschiedener Art verwendet.

Elastische Elemente

Der Hauptzweck elastischer Elemente ist die Übertragung vertikal gerichteter Kräfte und Momente. Das heißt, die elastischen Elemente nehmen Fahrbahnunebenheiten wahr und übertragen sie auf die Karosserie bzw. den Rahmen. Dabei ist zu beachten, dass elastische Elemente wahrgenommene Belastungen nicht aufnehmen – im Gegenteil, sie akkumulieren diese und geben sie mit einiger Verzögerung an den Körper bzw. Rahmen weiter. Als elastische Elemente können Federn, Schraubenfedern, Torsionsstäbe sowie verschiedene Gummipuffer (die am häufigsten in Verbindung mit anderen Arten von elastischen Elementen verwendet werden) wirken.

Löschgeräte

Die Dämpfungsvorrichtung erfüllt eine wichtige Funktion: Sie dämpft Vibrationen des Rahmens oder der Karosserie, die durch das Vorhandensein elastischer Elemente verursacht werden. Am häufigsten fungieren hydraulische Stoßdämpfer als Dämpfungselemente, aber bei vielen Autos kommen auch pneumatische und hydropneumatische Vorrichtungen zum Einsatz.

Bei den meisten modernen Personenkraftwagen sind elastisches Element und Dämpfungseinrichtung in einer einzigen Struktur vereint – dem sogenannten Federbein, das aus einem hydraulischen Stoßdämpfer und einer Schraubenfeder besteht.

Rahmen, Räder, Brückenträger. Aufhängungsvorrichtung, Aufhängungsdiagramm und Aufhängungskonstruktion in Artikeln und Zeichnungen. Beratung durch erfahrene Profis Reparatur der Aufhängung.

XAutoteil dient der Fortbewegung von Fahrzeugen auf der Straße.Das Chassis ist angeordnetso, dass es für eine Person bequem und bequem ist, sich zu bewegen.

DDamit sich das Auto bewegen kann, verbinden die Fahrwerksteile die Karosserie mit den Rädern, dämpfen Vibrationen während der Fahrt, dämpfen und absorbieren Stöße und Kräfte. Und für um Erschütterungen und übermäßige Vibrationen während der Fahrt zu vermeiden Chassis umfasst folgende Elemente und Mechanismen: elastische Federelemente, Räder und Reifen.

XDer Hauptteil des Autos besteht aus folgenden Hauptelementen:

1. R Amy

2. B Alok-Brücken

3. P Vorder- und Hinterradaufhängung

4. ZU Räder (Räder, Reifen)

T Arten von Autoaufhängungen:

MacPherson-Federbeinaufhängung

MacPherson-Federbein-Aufhängungsvorrichtung -MacPherson-Federbeinaufhängung Dabei handelt es sich um die sogenannte Aufhängung an Leitpfosten. Bei dieser Art der Federung kommt als Hauptelement ein Stoßdämpferbein zum Einsatz. Die MacPherson-Federung kann sowohl für die Hinter- als auch für die Vorderräder verwendet werden.

Einzelradaufhängung

Einzelradaufhängung angerufen Da die Räder einer Achse nicht starr miteinander verbunden sind, ist die Unabhängigkeit eines Rades vom anderen gewährleistet (die Räder haben keinen Einfluss aufeinander).

Modernes Federungsdesign. Moderne Federung Hierbei handelt es sich um ein Element des Fahrzeugs, das stoßabsorbierende und dämpfende Eigenschaften aufweist, die mit Vibrationen des Fahrzeugs in vertikaler Richtung verbunden sind. Die Qualität und Eigenschaften der Federung ermöglichen den Passagieren maximalen Reisekomfort. Zu den Hauptparametern des Autokomforts gehört die sanfte Vibration der Karosserie.

- Balance-Aufhängung Sie eignet sich besonders für die Hinterräder eines Autos, die über eine vordere Antriebsachse verfügen. Dies wird durch die Tatsache begründet, dass eine solche Aufhängung fast keinen Platz am Rahmen einnimmt. Balancer-Aufhängung Es kommt vor allem bei dreiachsigen Fahrzeugen zum Einsatz, deren mittlere und hintere Antriebsachse nebeneinander liegen. Manchmal wird es sowohl bei vierachsigen Fahrzeugen als auch bei mehrachsigen Anhängern eingesetzt. Es gibt zwei Arten von Balance-Aufhängungen: abhängig Und unabhängig. Abhängige Aufhängungen erfreuen sich großer Beliebtheit.

Aufhängungsvorrichtung für LKW – In diesem Abschnitt können Sie die Struktur, den Zweck und das Funktionsprinzip einer LKW-Aufhängung untersuchen. ZIL-Autofederung - ein Abschnitt, der das Aufhängungsdesign des ZIL 130-Lastkraftwagens ausführlich beschreibt.

Die Federung sorgt für eine elastische Verbindung des Rahmens bzw. der Karosserie mit den Fahrzeugachsen bzw. direkt mit den Rädern, nimmt Vertikalkräfte auf und sorgt für die erforderliche Laufruhe. Außerdem dient die Federung der Aufnahme von Längs- und Querkräften sowie Reaktionsmomenten, die zwischen der Tragebene und dem Rahmen wirken. Die Federung sorgt für die Übertragung von Schub- und Drehkräften.

- Vorrichtung zur Hinterradaufhängung eines Autos

- Balancer-Aufhängungsvorrichtung

- Abhängige Suspendierungen

- Hinterradaufhängung eines dreiachsigen Fahrzeugs

EAuto-Chassis-Komponenten:

- lenkbare Brücke Es handelt sich um einen Balken, in dem an Scharnieren drehbare Stifte und Verbindungselemente angebracht sind. Ein starrer Stanzbalken bildet die Basis einer lenkbaren Brücke. Jeweilsgelenkte VorderachseDabei handelt es sich um einen normalen Querträger mit angetriebenen, gelenkten Rädern, dem kein Drehmoment vom Motor zugeführt wird. Diese Achse ist nicht treibend und dient dazu, das Tragsystem des Fahrzeugs zu stützen und dessen Drehung sicherzustellen. Es gibt eine große Liste unterschiedlicher Typen von Lenkachsen, die bei LKWs (6x2) und PKWs (4x2) zum Einsatz kommen.

- Elastische Elemente der Maschinenaufhängung- JFederelemente der Fahrzeugaufhängung Entwickelt, um Stöße und Erschütterungen abzumildern sowie vertikale Beschleunigungen und dynamische Belastungen zu reduzieren, die beim Fahren des Fahrzeugs auf die Struktur übertragen werden. Elastische Federelemente ermöglichen es Ihnen, den direkten Einfluss von Straßenunebenheiten auf das Karosserieprofil zu vermeiden und für die nötige Laufruhe zu sorgen. Die Grenzen der optimalen Glätte liegen zwischen 1 und 1,3 Hz.

Autofederung

Suspension Auto, bzw Aufhängungssystem- eine Reihe von Teilen, Baugruppen und Mechanismen, die als Verbindungsglied zwischen der Karosserie und der Straße fungieren. Im Fahrgestell enthalten.

Die Federung funktioniert folgende Funktionen:

• Verbindet Räder oder durchgehende Achsen physisch mit dem Trägersystem des Fahrzeugs – Karosserie oder Rahmen;
• Überträgt die Kräfte und Momente, die bei der Interaktion der Räder mit der Straße entstehen, auf das Tragsystem;
• Sorgt für die erforderliche Bewegung der Räder relativ zur Karosserie oder zum Rahmen sowie für die nötige Laufruhe.

Hauptelemente Anhänger sind:

• Elastische Elemente, die normale (vertikal gerichtete) Straßenreaktionskräfte wahrnehmen und übertragen, die entstehen, wenn ein Rad auf unebene Oberflächen trifft;
• Führungselemente, die die Art der Bewegung der Räder und ihre Verbindung untereinander und mit dem Tragsystem bestimmen und außerdem Längs- und Querkräfte sowie deren Momente übertragen.
• Stoßdämpfer, die dazu dienen, durch die Einwirkung der Straße entstehende Schwingungen des Tragsystems zu dämpfen.

In echten Aufhängungen übernimmt ein Element oft mehrere Funktionen gleichzeitig. Beispielsweise nimmt die Lamellenfeder bei einer klassischen Blattfederung der Hinterachse gleichzeitig die Fahrbahnreaktion als normal wahr (das heißt, es ist ein elastisches Element) sowie Quer- und Längskräfte (das heißt, es ist auch ein Leitelement) und wirkt aufgrund der Reibung zwischen den Blättern auch als unvollkommener Reibungsstoßdämpfer.

In den Aufhängungen moderner Autos wird jedoch jede dieser Funktionen in der Regel von separaten Strukturelementen ausgeführt, die die Art der Bewegung der Räder relativ zum Tragsystem und zur Straße recht starr definieren und so die angegebenen Parameter gewährleisten Stabilität und Kontrollierbarkeit.

Modern Autoaufhängungen werden zu komplexen Strukturen, die mechanische, hydraulische, pneumatische und andere Elemente kombinieren elektrische Elemente, habe es oft getan elektronische Systeme Steuerung, die es Ihnen ermöglicht, eine Kombination aus hohen Parametern an Komfort, Kontrollierbarkeit und Sicherheit zu erreichen.

Hauptfederungseinstellungen

Spur und Radstand

Schiene- Querabstand zwischen den Achsen der Reifenkontaktflächen mit der Straße.

Radstand- Längsabstand zwischen den Achsen der Vorder- und Hinterräder.

Rollzentren und Rollachse

Rollzentrum- Dies ist ein imaginärer Punkt, der in einer vertikalen Ebene liegt, die durch die Radmitten verläuft, und wenn das Auto rollt, bleibt es zu jedem Zeitpunkt bewegungslos.

Mit anderen Worten handelt es sich um einen imaginären Punkt, der über einer imaginären Achse liegt, die die Mittelpunkte der Vorder- oder Hinterräder verbindet und um den das Auto rollt (beim Abbiegen, beim Überfahren von Unebenheiten usw.).

Sein Standort wird durch die Gestaltung der Aufhängung bestimmt. Da sein Design vorne und hinten nicht unbedingt gleich ist, werden die vorderen und hinteren Rollzentren getrennt unterschieden – das heißt, die Vorder- und Hinterenden des Autos (genauer gesagt, seine Vorder- und Hinterradaufhängungen) haben ihre eigenen Rollzentren.

Linie, die die vorderen und hinteren Rollzentren verbindet - Rollachse. Dies ist die imaginäre Achse, um die sich die Karosserie beim Rollen dreht.

Bei Fahrzeugen mit abhängiger Hinterradaufhängung ist diese in der Regel recht stark nach vorne geneigt (bei ihnen liegt das vordere Rollzentrum meist auf oder sogar unter der Fahrbahnoberfläche und das hintere Rollzentrum liegt relativ hoch). Bei Fahrzeugen mit unabhängiger Vorder- und Hinterradaufhängung verläuft die Wankachse in der Regel ungefähr parallel zum Boden und relativ hoch (je näher an der Höhe des Schwerpunkts, desto besser – der Zusammenhang siehe unten).

Rollzentrum und Rollachse haben einen sehr großen Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs. Beim Kurvenfahren wirkt die Zentrifugalkraft auf den Schwerpunkt des Fahrzeugs und es beginnt sich um die seitliche Wankachse zu bewegen. Je näher die Rollachse ist Schwerpunkt Fahrzeug (im Folgenden: CG), desto weniger rollt das Auto, wodurch Sie mit hoher Geschwindigkeit abbiegen können und der Komfort erhöht wird.

In der Regel verläuft die Rollachse jedoch relativ tief unter dem Schwerpunkt, da aufgrund der Verwendung hoher Reihenmotoren in Serienfahrzeugen und der recht hohen Platzierung der Passagiere in der Kabine deren Schwerpunkt recht hoch ist. Eine nahezu vollständige Ausrichtung der Wankachse und des Schwerpunkts wird entweder bei niedrigen Sportwagen, insbesondere bei niedrigen V- oder Boxermotoren (z. B. Heckmotor-Porsche), oder durch eine spezielle Aufhängungsgeometrie erreicht, die das Wankzentrum platziert ziemlich hoch (zum Beispiel hat die Vorderradaufhängung des Ford Fiesta ein Rollzentrum nahe am Schwerpunkt; die Hinterradaufhängung ist jedoch halbunabhängig – nicht mehr).

Zusätzlich zur Mitte der Seitenrolle gibt es auch Rollzentrum, das bewegungslos bleibt, während das Auto beschleunigt und bremst. Wie Sie wissen, neigt sich die Karosserie beim Beschleunigen und Bremsen, besonders stark, nach hinten bzw. nach vorne.

Auch hier gelten die gleichen Gesetze: Je näher der Längsschwerpunkt am Schwerpunkt liegt, desto weniger „nickt“ das Auto beim Bremsen und „hockt“ beim Beschleunigen. Genau darauf basiert das Funktionsprinzip der sogenannten „Anti-Dive-Geometrie“ der Vorderradaufhängung – durch die besondere Neigung der Achsen der Querlenker in der Längsebene eine ausreichend hohe Position der Längsachse Es wird ein Rollzentrum erreicht, in dem es fast den Schwerpunkt erreicht oder ihm so nahe wie möglich kommt, und das Auto „pickt“ praktisch nicht in die Nase, selbst bei sehr starkem Bremsen.

Installationsparameter des Lenkrads

Schulterrollen

Verschiedene Rollschulteroptionen.

Schauen wir uns die Vorderradaufhängung des Autos an.

Im Zusammenhang mit ihr Designmerkmale(z. B. die Platzierung eines Bremsmechanismus und eines Teils der Aufhängungsteile innerhalb der Räder), die Drehebene des Rades und seine Drehachse liegen in den meisten Fällen in einem bestimmten Abstand voneinander. Diese auf Bodenhöhe gemessene Distanz wird als Einlaufschulter bezeichnet.

Daher, Scrub-Radius- Dies ist der Abstand in einer geraden Linie zwischen dem Punkt, an dem die Lenkachse des Rads die Straßenoberfläche schneidet, und der Mitte der Kontaktfläche zwischen Rad und Straße (im unbeladenen Zustand des Fahrzeugs). Beim Drehen „rollt“ das Rad entlang dieses Radius um seine Drehachse.

Er kann Null, positiv oder negativ sein (in der Abbildung sind alle drei Fälle dargestellt).

Seit Jahrzehnten verwenden die meisten Fahrzeuge relativ große positive Einlaufwerte. Dies ermöglichte es, den Kraftaufwand für das Lenkrad beim Einparken zu reduzieren (da das Rad beim Drehen des Lenkrads rollt und sich nicht nur auf der Stelle dreht, wie beim Zero-Rolling-Arm) und Platz zu schaffen Motorraum weil die Räder „nach außen“ bewegt werden.

Mit der Zeit wurde jedoch klar, dass eine positive Rollschulter gefährlich sein kann – wenn beispielsweise die Bremsen auf einer Seite versagen, einer der Reifen platzt oder die Einstellung falsch ist, beginnt das Lenkrad „auszureißen“. deine Hände.“ Der gleiche Effekt ist bei einer großen positiven Einrollschulter und beim Überfahren von Fahrbahnunebenheiten zu beobachten, die Schulter wurde jedoch dennoch so klein gestaltet, dass sie im normalen Fahrbetrieb kaum spürbar bleibt.

Daher tauchten ab den 70er und 80er Jahren mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit und der Verbreitung der MacPherson-Aufhängung, die dies technisch ermöglichte, Autos ohne oder sogar mit negativer Rollschulter auf. Dadurch können wir die oben beschriebenen gefährlichen Auswirkungen minimieren.

Beispielsweise war bei den „klassischen“ VAZ-Modellen die Einlaufschulter positiv, bei der LADA Samara-Familie mit Frontantrieb wurde sie jedoch negativ.

Die Rollschulter wird nicht nur durch die Federungskonstruktion, sondern auch durch die Radparameter bestimmt. Daher wird dieser Teil bei der Auswahl nicht werkseitiger „Festplatten“ (gemäß der in der Fachliteratur akzeptierten Terminologie) als „Festplatten“ bezeichnet "Rad" und besteht aus einem zentralen Teil - Scheibe und der äußere, auf dem der Reifen sitzt - Felgen) Für ein Auto sollten die vom Hersteller angegebenen zulässigen Parameter, insbesondere die Einpresstiefe, beachtet werden, da sich beim Einbau von Rädern mit falsch gewählter Einpresstiefe die Rollschulter stark verändern kann, was das Fahrverhalten und die Sicherheit des Autos ganz erheblich beeinträchtigt sowie die Haltbarkeit seiner Teile.

Wenn beispielsweise Räder mit Null- oder negativem Versatz mit einem werkseitig vorgesehenen positiven Versatz (z. B. zu breit) eingebaut werden, verschiebt sich die Drehebene des Rades von der Drehachse des Rades nach außen, was sich nicht ändert, und das Abrollen Die Schulter kann große positive Werte annehmen, das Lenkrad beginnt bei jeder Unebenheit der Straße aus den Händen zu „reißen“, die Kraft beim Einparken überschreitet alle zulässigen Werte und es kommt zu Verschleiß Radlager nimmt deutlich zu.

Sturz und Spur

Sturz- der Neigungswinkel der Rotationsebene des Rades zwischen dieser und der Vertikalen.

Konvergenz- der Winkel zwischen der Bewegungsrichtung und der Rotationsebene des Rades.

Custer

Custer, oder Rolle- Dies ist der Längswinkel der Raddrehachse zwischen dieser und der Vertikalen.

Bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb sind die Lenkachsen der Vorderräder immer nach hinten geneigt (positiver Zauberer). Wenn die Lenkachse nach hinten geneigt ist, neigt das Rad selbst dazu, während der Bewegung eine Position hinter dieser Achse einzunehmen, was zu einer dynamischen Stabilisierung führt. Dies kann mit dem Verhalten des Rades eines Klaviers oder eines Bürostuhls verglichen werden – beim Rollen nimmt es immer eine Position hinter seiner Achse ein (in vielen europäischen Sprachen wird ein solches Rad „Rolle“ oder „Rolle“ genannt). Bei Kurvenfahrten versuchen auch die seitlichen Reaktionskräfte der Straße, das Rad in seine ursprüngliche Position zurückzuführen, da sie hinter seiner Drehachse wirken.

Aus dem gleichen Grund die Gabel Vorderrad bei Motorrädern und Fahrrädern sind sie zudem immer nach hinten geneigt.

Dank des positiven Nachlaufs fährt ein Auto mit Hinterradantrieb auch beim Loslassen des Lenkrads geradeaus weiter, auch trotz des Einflusses störender Kräfte – Straßenunebenheiten, Seitenwind usw. Ein Rad mit positivem Nachlauf versucht, eine der Geradeausfahrt entsprechende Stellung einzunehmen, auch wenn eine der Lenkstangen geplatzt ist.

Daraus folgt absolute Unzulässigkeit Heben Sie beim Tuning von Fahrzeugen mit Hinterradantrieb die Hinterradaufhängung übermäßig an. In diesem Fall neigt sich die Karosserie zusammen mit der Lenkachse der Vorderräder nach vorne und der Nachlauf wird Null oder sogar negativ, während der Effekt der dynamischen Stabilisierung von Die Vorderräder werden durch ihre dynamische Destabilisierung ersetzt, was das Fahren des Autos erheblich erschwert und gefährlich macht. Die meisten Vorderradaufhängungen von Autos verfügen über die Möglichkeit, den Nachlauf innerhalb kleiner Grenzen anzupassen, um den normalen Verschleiß während des Gebrauchs auszugleichen.

Für ein Auto mit Frontantrieb ist der positive Nachlauf deutlich weniger relevant, da die Vorderräder nicht mehr frei rollen, sondern das Auto hinter sich herziehen und sein kleiner positiver Wert nur für mehr Stabilität beim Bremsen erhalten bleibt.

Gefederte und ungefederte Massen

Ungefedertes Gewicht besteht aus vielen Teilen, deren Gewicht bei stehendem beladenem Fahrzeug direkt auf die Fahrbahn (Auflagefläche) übertragen wird.

Die übrigen Teile und Strukturelemente, deren Masse nicht direkt, sondern über die Federung auf die Fahrbahn übertragen wird, werden klassifiziert als gefederte Massen.

Nationale und internationale Normen beschreiben spezifischere Methoden zur Bestimmung ungefederter Massen. Beispielsweise zählen nach DIN-Norm Federn, Querlenker, Stoßdämpfer und Federn zu den ungefederten Massen, Drehstabwellen hingegen zu den gefederten Massen. Bei einem Stabilisator gilt die Hälfte der Masse als gefedert und die andere Hälfte als ungefedert.

So können Sie die Menge der ungefederten und gefederten Massen entweder auf einem speziellen Ständer genau bestimmen oder indem Sie die Möglichkeit haben, alle Teile des Fahrzeugchassis genau zu wiegen und recht komplexe Berechnungen durchzuführen.

Der Zahlenwert der ungefederten und gefederten Massen ist notwendig, um die Schwingungseigenschaften eines Autos zu berechnen, die die Laufruhe und damit den Komfort bestimmen.

Im Allgemeinen gilt: Je größer die ungefederte Masse, desto schlechter ist das Fahrverhalten, und im Gegenteil: Je kleiner sie ist, desto ruhiger ist das Fahrverhalten. Genauer gesagt kommt es auf das Verhältnis von gefederter und ungefederter Masse an. Es ist bekannt, dass ein beladener LKW (die gefederte Masse steigt deutlich an, während die ungefederte Masse konstant bleibt) deutlich ruhiger fährt als ein leerer.

Darüber hinaus hat die Menge der ungefederten Masse einen direkten Einfluss auf die Leistung der Fahrzeugfederung. Wenn die ungefederte Masse sehr groß ist (z. B. im Fall einer abhängigen Hinterradaufhängung eines Autos mit Hinterradantrieb in Form einer schweren Starrachse, die das Hauptgetriebe, Achswellen, Radnaben, Bremsmechanismen usw. vereint Räder selbst in einem massiven Gehäuse), dann ist das von den Teilen erhaltene Trägheitsmoment auch beim Fahren über unebene Oberflächen sehr groß. Dies bedeutet, dass Sie mit hoher Geschwindigkeit durch aufeinanderfolgende Unebenheiten („Wellen“ der Oberfläche) fahren Hinterachse Es hat einfach keine Zeit, unter dem Einfluss elastischer Elemente zu „landen“, und seine Haftung auf der Straße nimmt erheblich ab, was zu einem sehr gefährlichen Abdriften der Hinterachse führt, insbesondere auf einer Oberfläche mit niedrigem Haftungskoeffizienten (rutschig).

Federungen mit geringen ungefederten Massen, zum Beispiel bei den meisten unabhängigen oder abhängigen Typen „De Dion“, sind von diesem Nachteil praktisch frei.

Einstufung

Im Allgemeinen werden alle Aufhängungen in zwei große Typen unterteilt, die sich in der Art ihrer Arbeit grundlegend unterscheiden: abhängig Und unabhängig.

Bei einer abhängigen Aufhängung sind die Räder einer Achse starr miteinander verbunden. Sie sind immer parallel zueinander (oder haben manchmal eine leichte Wölbung, die in der Entwurfsphase festgelegt wurde), und auf einer ebenen Fläche stehen sie senkrecht zur Straßenoberfläche. Auf unebenem Untergrund kann die Rechtwinkligkeit der Räder zur Fahrbahn gestört sein (mittleres Bild).

IN abhängige Suspendierung Die Räder einer Achse sind irgendwie starr miteinander verbunden, und die Bewegung eines Rads der Achse wirkt sich eindeutig auf das andere aus.

Dies ist die älteste Version der Federung, die das Auto von Pferdekutschen übernommen hat.

Es wurde jedoch kontinuierlich verbessert und wird in der einen oder anderen Form immer noch verwendet. Die fortschrittlichsten Versionen einer solchen Federung (z. B. „De Dion“) sind den unabhängigen nur in einer Reihe von Parametern unterlegen, und zwar nur geringfügig und nur auf unebenen Straßen, bieten ihnen jedoch eine Reihe wichtiger Vorteile (erstens). Alles in allem die Tatsache, dass sich im Gegensatz zu Einzelradaufhängungen die Radspur nicht ändert, sie immer parallel zueinander sind oder im Falle einer nicht angetriebenen Achse einen kleinen spezifizierten Sturz haben können, und auf einer relativ ebenen Fläche immer in der günstigsten Position bleiben – ungefähr senkrecht zur Fahrbahnoberfläche, unabhängig von Federweg und Rollkörper).

IN Einzelradaufhängung Die Räder einer Achse haben keine starre Verbindung und die Bewegung eines von ihnen beeinflusst das zweite entweder gar nicht oder nur geringfügig. Gleichzeitig Einstellungen- wie Spur, Radsturz und bei einigen Typen Radstand- Änderung beim Ein- und Ausfedern der Federung, teilweise innerhalb sehr erheblicher Grenzen.

Derzeit sind solche Aufhängungen aufgrund der Kombination aus verhältnismäßiger Billigkeit und Herstellbarkeit mit guten kinematischen Parametern am gebräuchlichsten.

Angehörige

Auf einer Querfeder

Beim Ford T ist die Vorderachsfederung an einer Querfeder deutlich zu erkennen.

Diese sehr einfache und kostengünstige Art der Federung war in den ersten Jahrzehnten der Automobilentwicklung weit verbreitet, kam aber mit zunehmender Geschwindigkeit fast völlig außer Gebrauch.

Die Federung bestand aus einem durchgehenden Achskörper (fahrend oder nicht fahrend) und einer darüber angeordneten halbelliptischen Querfeder. In der Aufhängung der Antriebsachse musste das massive Getriebe untergebracht werden, daher hatte die Querfeder die Form eines Großbuchstabens „L“. Um die Nachgiebigkeit der Feder zu verringern, wurden Längsreaktionsstangen oder eine Zugstange verwendet.

Diese Art der Federung ist vor allem für die Fahrzeuge Ford T und Ford A/GAZ-A bekannt. Diese Art der Federung wurde bei Ford-Fahrzeugen bis einschließlich Modelljahr 1948 verwendet. Die GAZ-Ingenieure verzichteten bereits beim Modell GAZ-M-1 darauf, das auf Basis des Ford B entstand, aber über eine völlig neu gestaltete Aufhängung auf Längsfedern verfügte. Die Ablehnung dieser Art der Federung an einer Querfeder war in diesem Fall vor allem darauf zurückzuführen, dass der GAZ-A nach den Betriebserfahrungen keine ausreichende Überlebensfähigkeit auf inländischen Straßen aufwies.

Der größte Nachteil der Querfederkonstruktion bestand darin, dass sie trotz der vorhandenen Deichsel eine große Flexibilität in Längsrichtung aufwies und den Drehwinkel der Achse beim Fahren unvorhersehbar veränderte, was bei der Vorderradaufhängung mit Lenkung besonders empfindlich war Räder und trugen zum Verlust der Kontrollierbarkeit des Fahrzeugs bei hoher Geschwindigkeit bei. Selbst nach den Maßstäben der späten Vierzigerjahre bot eine solche Vorderradaufhängung dem Auto kein normales Fahrverhalten bei hoher Geschwindigkeit.

Bei der relativ leicht belasteten Hinterradaufhängung vieler frontgetriebener DKW und der davon abgeleiteten frühen Modelle des DDR-Wartburgs kam eine davon abgeleitete Konstruktion mit Querfeder und leichtem, nicht antreibendem Achskörper zum Einsatz. Die Längsbewegung der Brücke wurde durch zwei Längsreaktionsstangen gesteuert.

Auf Längsfedern

Dies ist wahrscheinlich die älteste Version des Anhängers. Darin ist der Brückenbalken an zwei in Längsrichtung ausgerichteten Federn aufgehängt. Die Achse kann sowohl angetrieben als auch nicht angetrieben sein und befindet sich sowohl über der Feder (meist bei Pkw) als auch darunter (Lkw, Busse, SUV). In der Regel wird die Achse etwa in der Mitte mit Metallklammern an der Feder befestigt, oft mit einer leichten Verschiebung nach vorne.

Eine Feder in ihrer klassischen Form ist ein Paket aus elastischen Blechen, die durch Klammern verbunden sind. Die Schot, auf der sich die Federbefestigungsösen befinden, wird als Hauptschot bezeichnet – sie ist in der Regel am dicksten ausgeführt. An den Enden des Hauptblatts können sich gebogene Ösen befinden, die zur Befestigung der Feder am Fahrgestell oder an Aufhängungsteilen dienen. Das darauf folgende Blatt ist das Wurzelblatt, es ist meist so lang wie das Wurzelblatt, manchmal umschlingt es sogar die Ähren des Wurzelblattes.

In den letzten Jahrzehnten gab es einen Übergang zu kleinen oder sogar einblattigen Federn, teilweise werden dafür nichtmetallische Verbundwerkstoffe (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff etc.) verwendet. Allerdings haben Mehrblattfedern auch ihre Vorteile. Die beiden wichtigsten sind erstens der vibrationsdämpfende Effekt, der bei der Reibung zwischen den Blättern entsteht, wodurch die Feder als einfacher Reibungsstoßdämpfer fungiert (der durch Reibung funktioniert); und zweitens die Tatsache, dass die Feder eine sogenannte progressive Kennlinie hat – das heißt, ihre Steifigkeit nimmt mit zunehmender Belastung zu. Letzteres ist eine Folge der Tatsache, dass die Federblätter umso kürzer sind, je steifer sie sind. Bei geringer Belastung verformen sich nur längere und weichere Bleche, die Feder wirkt insgesamt weich und sorgt so für ein sehr ruhiges Fahrverhalten; Da die Belastungen bei großen Aufhängungshüben zunehmen, kommen kurze und steife Blätter zum Einsatz, die Steifigkeit der Feder insgesamt nimmt nichtlinear zu und sie wird in der Lage, großen Kräften ohne Ausfall standzuhalten. Dies ähnelt der Wirkungsweise von progressiven Federn (mit variabler Windungssteigung), die seit kurzem Einzug in die Massenautomobilindustrie halten.

Vintage-Illustration, die die Formen verschiedener Federn zeigt: einblatt-halbelliptisch (A), halb- (B,C), 3/4- (D) Und verschiedene Typen elliptisch (E, F).

3/4-elliptische Federn.

Die Federn in einer solchen Aufhängung können viertel-, halb-, 3/4- und vollelliptisch sowie freitragend (freitragend) sein.

• Elliptisch – im Grundriss ähnelt es einer Ellipse; solche Federn wurden in der Federung von Pferdekutschen und frühen Automobilen verwendet; Der Vorteil ist eine größere Weichheit und damit eine ruhigere Fahrt. Darüber hinaus waren solche Federn unter Bedingungen unterentwickelter Metallurgie zuverlässiger. Minus - Sperrigkeit, technologische Komplexität und hohe Kosten in der Massenproduktion, geringe Festigkeit, hohe Empfindlichkeit gegenüber Längs-, Quer- und Querkräften, was zu einem enormen „Schlupf“ der Achse während des Federungsbetriebs und einer starken S-förmigen Biegung beim Beschleunigen und Bremsen führt. und folglich - Verlust der Kontrollierbarkeit;

• 3/4-elliptisch: hat die Form einer dreiviertel Ellipse; Aufgrund seiner Weichheit wurde er für Kutschen und frühe Autos verwendet, wurde jedoch in den zwanziger Jahren aus den gleichen Gründen wie der Ellipsentrainer nicht mehr verwendet.

• Halbelliptisch – hat ein Profil in Form einer halben Ellipse; der häufigste Typ; stellt einen Kompromiss zwischen Komfort, Kompaktheit und Herstellbarkeit dar;

• Viertelelliptisch – strukturell ist dies die Hälfte eines Halbellipsentrainers, der an einem Ende fest mit dem Chassis verbunden ist; das zweite Ende ist freitragend; als elastisches Element ist es ziemlich steif; Es wurde normalerweise verwendet, um eine Einzelradaufhängung zu schaffen, seltener eine abhängige, zum Beispiel beim GAZ-67 (in der Vorderradaufhängung gibt es zwei Federn pro Seite, über und unter dem Träger der vorderen Antriebsachse, also vier). in Summe).

• Cantilever – eine halbelliptische Feder, die an zwei Punkten am Rahmen oder Fahrgestell angelenkt ist – an einem Ende und in der Mitte; das zweite Ende ist freitragend. Es wurde beispielsweise in der Hinterradaufhängung des GAZ-AA verwendet.

Längsfedern in einer solchen Aufhängung nehmen Kräfte in alle Richtungen auf – Vertikal-, Quer-, Längs- sowie Brems- und Reaktionsmomente – wodurch zusätzliche Elemente (Hebel, Reaktionsstangen, Streben usw.) aus der Aufhängungskonstruktion ausgeschlossen werden können. Daher zeichnet sich die Längsfederaufhängung durch Einfachheit und relative Kostengünstigkeit aus (gleichzeitig ist die Herstellung der Federn selbst recht komplex und erfordert eine ausgereifte Technologie). Da die Feder außerdem an zwei weit auseinander liegenden Punkten am Rahmen bzw. Aufbau anliegt, entlastet sie die bei starker Belastung auftretenden Spannungen im hinteren Teil des Aufbaus bzw. Rahmens, wodurch sich eine solche Federung auch bei schlechten Bedingungen durch eine hohe Widerstandsfähigkeit auszeichnet Straßen und Ladekapazität. Zu den Vorteilen gehört die einfache Variation der Steifigkeit aufgrund der Auswahl von Blechen unterschiedlicher Länge und Dicke.

Bis zum Ende der siebziger Jahre wurden halbelliptische Längsblattfedern aufgrund ihrer geringen Kosten, Einfachheit und guten Haltbarkeit sehr häufig in der abhängigen Hinterradaufhängung von Personenkraftwagen eingesetzt. Lange Federn mit relativ wenigen Blättern (Low-Leaf) sorgen aufgrund ihrer Weichheit für eine sehr hohe Laufruhe, weshalb sie schon seit langem bei großen, komfortablen Pkw zum Einsatz kommen. An LKWs Längsfedern sind seit langem die Hauptart der elastischen Federelemente und werden auch heute noch verwendet.

Beim Beschleunigen und Bremsen verbiegt sich die flexible Feder S-förmig, wodurch die Geometrie der Aufhängung verletzt wird und die Feder selbst einer erhöhten Belastung ausgesetzt wird.

Derzeit werden in den Aufhängungen moderner Personenkraftwagen Längsfedern in ihrer herkömmlichen Form praktisch nicht verwendet, da sie unter dem Einfluss von Längs- und Seitenkräften zu nachgiebig sind und dadurch unvorhersehbare Verschiebungen während des Aufhängungsbetriebs zulassen (z. B. in Kurven) der daran befestigten Brücke - relativ klein, aber ausreichend, um die Steuerbarkeit bei relativ hohen Geschwindigkeiten zu beeinträchtigen. Darüber hinaus werden diese Phänomene mit zunehmender Länge der Feder und abnehmender Steifigkeit (also einer Erhöhung der Laufruhe und des Komforts des Fahrzeugs) immer ausgeprägter. Beim Beschleunigen ermöglichen die Längsfedern eine S-förmige Verformung, bei der sich die Brücke um ihre Achse dreht, was die an den Federbefestigungspunkten wirkende Biegespannung erhöht.

Eine Vergrößerung der Federbreite löst das Problem teilweise. (Und dieser Trend war tatsächlich zu beobachten, zum Beispiel beim GAZ-21 hatten die Federn eine Breite von 55 mm, beim GAZ-24 - 65 mm, beim GAZelle - bereits 75 mm), Verlagerung des Achsbefestigungspunkts und steiferer Kurzbleche zur vorderen Federaufnahme sowie Einführung von Streben und Jet-Schub. Am meisten vorzuziehen ist jedoch eine abhängige Aufhängung mit einer starren und eindeutig definierten Geometrie, beispielsweise eine Fünflenker-Aufhängung mit Panhard-Stab oder einem Watt-Mechanismus, die das Element der Unvorhersehbarkeit im Verhalten einer Starrachse eliminiert. Die Einführung ähnlicher starrer Führungselemente in eine Federaufhängung würde diese im Allgemeinen ihrer Hauptvorteile – Einfachheit und vergleichsweise geringe Kosten – berauben und sie unnötig sperrig und schwer machen, weshalb in solchen Fällen die Aufhängung normalerweise anders ausgeführt wird Arten von elastischen Elementen, die nur vertikale Kräfte aufnehmen können – wie üblicherweise Schraubenfedern, die auf Torsionsstäben oder Pneumatikzylindern arbeiten. Früher wurden jedoch auch Blattfederaufhängungen mit zusätzlichen Führungselementen verwendet, meist in Form von an der Antriebsachse befestigten Längs- oder Diagonalarmen (sog. Traktionsstangen), eine T-Stange oder Deichsel (siehe unten). Traktionsstangen Manchmal werden sie als Tuning in Serienautos mit gefederter Hinterradaufhängung eingebaut, mit unterschiedlichem Erfolg.

Mit ihrem Einsatz sind vereinzelte Fälle des Einsatzes von Federn in modernen Personenkraftwagen, beispielsweise in den Aufhängungen der Chevrolet Corvette und einiger Volvos, verbunden ausschließlich als elastisches Element, während die Geometrie der Aufhängung durch Hebel ähnlich denen in eingestellt wird Federaufhängung. Der Vorteil liegt dabei in der Kompaktheit der Feder im Vergleich zu den Feder-Stoßdämpfer-Federbeinen, was eine Einsparung von Innenraum- und Kofferraumraum zur Folge hat.

Klassische Blattfederaufhängungen, bei denen die Feder sowohl als elastisches als auch als Führungselement fungiert, findet man heute fast nur noch bei konservativen SUVs und Lkws, teilweise in Kombination mit zusätzlichen elastischen Elementen, zum Beispiel Luftfedern (Bogdan-Bus, einige amerikanische). Pickup-Trucks).

Mit Führungsarmen

Es gibt die meisten verschiedene Schemata solche Aufhängungen mit unterschiedlicher Anzahl und Anordnung der Hebel. Häufig wird die in der Abbildung dargestellte Fünflenker-Abhängigkeitsaufhängung mit Panhardstab verwendet. Sein Vorteil besteht darin, dass die Hebel die Bewegung der Antriebsachse in alle Richtungen – vertikal, längs und quer – starr und vorhersehbar einstellen.

Primitivere Optionen haben weniger Hebel. Wenn nur zwei Hebel vorhanden sind, verziehen sie sich beim Betrieb der Federung, was entweder ihre eigene Nachgiebigkeit erfordert (bei einigen Fiats der frühen sechziger Jahre und englischen Sportwagen wurden beispielsweise die Hebel in der Feder der Hinterradaufhängung elastisch und plattenförmig ausgeführt). , im Wesentlichen ähnlich wie Viertelellipsenfedern), entweder eine spezielle Gelenkverbindung der Arme mit dem Balken oder die Flexibilität des Balkens selbst gegenüber Torsion (die sogenannte Torsionsstabfederung mit konjugierten Armen, die bei Vorderradfedern immer noch weit verbreitet ist). Fahrzeuge mit Allradantrieb).

Als elastische Elemente können sowohl Spiralfedern als auch beispielsweise Pneumatikzylinder eingesetzt werden (besonders bei LKW und Bussen, sowie in „Lowridern“). Im letzteren Fall ist eine strikte Steuerung der Bewegung der Aufhängungsleitschaufel in alle Richtungen erforderlich, da Pneumatikzylinder selbst geringen Quer- und Längsbelastungen nicht standhalten können.

Mit Deichsel

Die Deichsel in der Hinterradaufhängung von Autos dient dazu, die Längsneigung beim Beschleunigen und Bremsen zu reduzieren. Die Deichsel ist starr mit dem Träger der Antriebshinterachse verbunden und über ein Scharnier mit der Karosserie verbunden. Beim Beschleunigen drückt die Deichsel aufgrund der auf den Brückenbalken wirkenden Kräfte die Karosserie am Befestigungspunkt nach oben, beim Bremsen zieht sie sie nach unten und verhindert so ein „Eintauchen“ der Karosserie.

Geben Sie „De Dion“ ein

Die De-Dion-Aufhängung kann als Zwischentyp zwischen abhängigen und unabhängigen Aufhängungen beschrieben werden. Diese Art der Aufhängung kann nur an Antriebsachsen verwendet werden, genauer gesagt, nur die Antriebsachse kann über die Aufhängung vom De-Dion-Typ verfügen, da sie als Alternative zu einer durchgehenden Antriebsachse entwickelt wurde und das Vorhandensein von Antriebsrädern an der Achse voraussetzt .

Bei der De-Dion-Aufhängung sind die Räder durch einen relativ leichten, in die eine oder andere Richtung gefederten durchgehenden Träger verbunden, und das Hauptgetriebe ist fest am Rahmen oder an der Karosserie befestigt und überträgt die Drehung über Achswellen mit jeweils zwei Scharnieren auf die Räder .

Dadurch wird die ungefederte Masse auf ein Minimum reduziert (selbst im Vergleich zu vielen Arten von Einzelradaufhängungen). Um diesen Effekt zu verbessern, werden die Bremsmechanismen manchmal zum Differential verlagert, sodass nur die Radnaben und die Räder selbst ungefedert bleiben.

Beim Betrieb einer solchen Federung ändert sich die Länge der Achswellen, was dazu führt, dass diese mit in Längsrichtung beweglichen Gelenken gleicher Winkelgeschwindigkeit ausgeführt werden (wie bei Fahrzeugen mit Frontantrieb). Im englischen Rover 3500 wurden die üblichen verwendet Universalgelenke Um dies zu kompensieren, musste der Aufhängungsbalken selbst mit einem einzigartigen Gleitscharnierdesign hergestellt werden, das es ihm ermöglichte, seine Breite um mehrere Zentimeter zu vergrößern oder zu verkleinern, wenn die Aufhängung zusammengedrückt und freigegeben wurde. Häufiger werden Gleitscharniere jedoch an den Achswellen selbst angebracht (separat oder als Strukturelement eines Gleichlaufgelenks), und der Balken ändert seine Breite während des Federungsbetriebs nicht.

„De Dion“ ist ein technisch sehr fortschrittlicher Aufhängungstyp, der in Bezug auf die kinematischen Parameter sogar viele unabhängige Aufhängungstypen übertrifft und den besten nur auf unebenen Straßen und dann auch nur in bestimmten Indikatoren unterlegen ist. Gleichzeitig sind die Kosten einer solchen Federung recht hoch (höher als bei vielen Arten von Einzelradaufhängungen), sodass sie relativ selten, meist bei Sportwagen, eingesetzt wird. Beispielsweise verfügten viele Alfa Romeo-Modelle über eine solche Federung. Neuere Autos mit einer solchen Federung können als Smart bezeichnet werden.

Unabhängig

Mit Pendelachsen

Eine Aufhängung mit Pendelachswellen hat jeweils ein Scharnier. Dies gewährleistet ihre Einzelradaufhängung, allerdings verändern sich beim Betrieb derartiger Aufhängungen sowohl die Spur als auch der Sturz der Räder in großen Grenzen, was eine solche Aufhängung kinematisch unvollkommen macht.

Aufgrund seiner Einfachheit und geringen Kosten wurde eine solche Aufhängung einst häufig als Antriebshinterachse bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb eingesetzt. Als jedoch die Geschwindigkeiten und die Anforderungen an das Fahrverhalten zunahmen, wurden sie in der Regel überall zugunsten einer komplexeren, aber auch fortschrittlicheren Aufhängung an Längs- oder Schräglenkern aufgegeben. Beispielsweise verfügte der ZAZ-965 über schwingende Achswellen in der Hinterradaufhängung, sein Nachfolger ZAZ-966 erhielt jedoch bereits schräge Arme und Achswellen mit jeweils zwei Scharnieren. Die Hinterradaufhängung der zweiten Generation des amerikanischen Chevrolet Corvair erfuhr genau die gleiche Transformation.

An Vorderachse Eine solche Aufhängung wurde sehr selten und fast ausschließlich bei langsamen, leichten Fahrzeugen mit Heckmotor (z. B. dem Hillman Imp) verwendet.

Es gab auch verbesserte Versionen dieser Aufhängung. Beispielsweise verfügten einige Mercedes-Benz-Modelle der sechziger Jahre über eine Hinterachse eins in der Mitte ein Scharnier, dessen Hälften als schwenkbare Achswellen fungierten. Diese Ausführung der Federung zeichnet sich durch eine geringere Änderung ihrer Einstellparameter im Betrieb aus. Zwischen den Brückenhälften wurde ein zusätzliches pneumatisch-elastisches Element eingebaut, das eine Höhenverstellung des Wagenkastens über der Straße ermöglichte.

Einige Fahrzeuge, beispielsweise Ford-Pickups aus der Mitte der 1960er Jahre, verwendeten nicht angetriebene Achsen mit schwenkbaren Achswellen, deren Befestigungspunkte nahe an den Rädern der gegenüberliegenden Seite lagen. In diesem Fall erwiesen sich die Achswellen als sehr lang, fast die gesamte Spur des Autos, und die Änderung der Spur und des Sturzes der Räder war nicht so auffällig.

Derzeit wird eine solche Aufhängung praktisch nicht verwendet.

An Längslenkern

Bei dieser Aufhängung sind die Räder einer Achse jeweils an einem Längslenker befestigt, der beweglich am Rahmen oder der Karosserie gelagert ist.

Diese Art der Einzelradaufhängung ist einfach, aber unvollkommen. Wenn eine solche Federung funktioniert, ändert sich der Radstand des Autos in relativ großen Grenzen, obwohl die Spur konstant bleibt. Bei Kurvenfahrt neigen sich die Räder zusammen mit der Karosserie deutlich stärker als bei anderen Fahrwerkskonstruktionen. Längslenker nehmen in alle Richtungen wirkende Kräfte auf und unterliegen daher großen Torsions- und Biegebelastungen, was eine hohe Steifigkeit und damit ein höheres Gewicht erfordert.

Darüber hinaus zeichnet es sich durch eine sehr niedrige Rollzentrumslage nahe der Fahrbahnoberfläche aus, was für die Hinterradaufhängung von Nachteil ist.

Einer der Vorteile einer solchen Aufhängung besteht neben der Einfachheit darin, dass der Boden zwischen den Armen völlig flach sein kann, wodurch das für den Fahrgastraum oder Kofferraum verfügbare Volumen erhöht wird. Dies macht sich insbesondere dann bemerkbar, wenn Drehstabfedern als elastische Elemente verwendet werden, weshalb Längslenkeraufhängungen mit quer verlaufenden Drehstabwellen früher bei französischen Fahrzeugen weit verbreitet waren.

Zu einer Zeit (hauptsächlich in den 1960er bis 1980er Jahren) wurde eine solche Aufhängung mit herkömmlichen Federn, Torsionsstäben oder (Citroën, Austin) hydropneumatischen elastischen Elementen recht häufig an der Hinterachse von Fahrzeugen mit Frontantrieb verwendet. Später wurde es in dieser Rolle jedoch durch die von Audi entwickelte halbunabhängige Aufhängung mit Gelenkarmen ersetzt, entweder durch einen kompakteren und technologisch fortschrittlicheren MacPherson-Typ (im englischsprachigen Raum wird eine solche Aufhängung an der Hinterachse „Chapman“ genannt). ) oder (bereits Ende der 1980er ... 1990er Jahre) das kinematisch perfekteste – auf Doppelquerlenkern.

Als Vorderradaufhängung wurde eine solche Aufhängung selten bei Konstruktionen verwendet, die vor den 1950er Jahren entwickelt wurden, und später aufgrund ihrer Unzulänglichkeiten fast ausschließlich bei billigen Autos mit niedriger Geschwindigkeit (z. B. Citroen 2CV).

Darüber hinaus wird die Längslenkeraufhängung sehr häufig bei leichten Anhängern eingesetzt.

Frühling

Torsionsstab

Auf schrägen Hebeln

Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um eine Art Längslenkeraufhängung, die entwickelt wurde, um die inhärenten Mängel zu beseitigen. Es wird fast immer an der hinteren Antriebsachse verwendet.

Darin liegen die Schwenkachsen der Hebel in einem bestimmten Winkel. Dadurch wird die Änderung des Radstands im Vergleich zu einer Federung an Längslenkern minimiert und auch der Einfluss der Karosserieneigung auf die Neigung der Räder verringert (aber es kommt zu einer Spuränderung).

Es gibt zwei Arten solcher Anhänger.

Bei der ersten Methode wird ein Scharnier an jeder Achswelle verwendet, wie bei einer Aufhängung mit Pendelachswellen (manchmal wird sie als Variante der letzteren angesehen), während die Schwenkachse des Hebels durch die Mitte der Achswellenscharniere (befindet sich in) verlaufen muss der Bereich, in dem sie am Differential befestigt sind), also in einem Winkel von 45 Grad zur Fahrzeugquerachse angeordnet sind. Dies reduziert die Kosten der Federung, aber wenn sie funktioniert, ändern sich Sturz und Spur der Räder beim Drehen stark, das äußere Rad „bricht“ unter der Karosserie und das Rollzentrum fällt sehr hoch aus (die gleichen Nachteile). sind typisch für die Aufhängung an Pendelachswellen). Diese Option wurde fast ausschließlich bei billigen, leichten und langsamen Fahrzeugen mit meist Heckmotor (ZAZ-965, Fiat 133 usw.) verwendet.

Bei der zweiten Option (dies ist die in der Abbildung gezeigte) hat jede Achswelle zwei Scharniere – ein internes und ein externes, während die Schwenkachse des Hebels nicht durch das interne Scharnier verläuft und ihr Winkel mit der Querachse des Das Auto ist nicht 45, sondern 10-25 Grad, was aus Sicht der Aufhängungskinematik vorteilhafter ist. Dadurch wird die Spur- und Sturzänderung der Räder auf akzeptable Werte reduziert.

Die zweite Option kam in den 1970er-Jahren in den 1980er-Jahren sehr häufig bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb zum Einsatz und ersetzte in der Regel direkt die Modelle früherer Generationen abhängige Suspendierungen mit durchgehender Brücke. Sie können solche Modelle als „Zaporozhets“ bezeichnen: ZAZ-966 und −968, BMW 3....7. Serie, einige Modelle von Mercedes-Benz, Ford Granada, Ford Sierra, Ford Scorpio, Opel Senator, Porsche 911 und so weiter. Als elastische Elemente wurden sowohl herkömmliche Schraubenfedern als auch Torsionswellen und manchmal auch Pneumatikzylinder verwendet. Als später die Fahrzeugaufhängungen verbessert wurden und die Anforderungen an Stabilität und Fahrverhalten zunahmen, wurde sie entweder durch die günstigere und kompaktere McPherson-(Chapman-)Aufhängung oder die fortschrittlichere Doppelquerlenker-Aufhängung ersetzt und wird heute nur noch sehr selten verwendet.

Bei Fahrzeugen mit Frontantrieb wurde eine solche Aufhängung selten verwendet, da ihre kinematischen Vorteile für sie von geringer Bedeutung sind (die Rolle der Hinterradaufhängung spielt bei ihnen im Allgemeinen eine viel geringere Rolle als bei Fahrzeugen mit Hinterradantrieb). Ein Beispiel ist der Trabant, bei dem das elastische Element der Aufhängung an schrägen Armen eine in ihrer Mitte an der Karosserie befestigte Querfeder war, deren Enden an den Enden A-förmiger, schräg angeordneter Arme befestigt waren.

An Längs- und Querarmen

Dies ist ein komplexer und sehr seltener Anhängertyp.

Tatsächlich handelte es sich um eine Variante der MacPherson-Federbeinaufhängung, aber um den Kotflügel des Flügels zu entlasten, waren die Federn nicht vertikal, sondern horizontal in Längsrichtung angeordnet und stützten ihr hinteres Ende an der Trennwand zwischen Motorraum und Fahrgastraum ab ( Frontplatte).

Um die Kraft vom Stoßdämpferbein auf die Federn zu übertragen, war es notwendig, auf jeder Seite einen zusätzlichen, in einer vertikalen Ebene schwingenden Längslenker einzuführen, dessen vorderes Ende oben am Federbein angelenkt war, dessen hinteres Ende ebenfalls angelenkt war auf dem vorderen Lagerschild, und in seinem mittleren Teil befand sich ein Anschlag für das vordere Ende der Feder.

Aufgrund seiner vergleichsweisen Komplexität hat eine solche Aufhängung die Hauptvorteile des MacPherson-Systems verloren – Kompaktheit, technologische Einfachheit, eine geringe Anzahl von Scharnieren und niedrige Kosten, während alle kinematischen Nachteile erhalten bleiben.

Die englischen Rover 2200 TS und 3500 V8 sowie die deutschen Glas 700, S1004 und S1204 verfügten über eine solche Federung.

Ähnliche zusätzliche Längslenker waren in der Vorderradaufhängung der ersten Mercedes S-Klasse vorhanden, die Federn waren jedoch noch traditionell angebracht – in vertikaler Position zwischen der Karosserie und den unteren Querlenkern, und die kleinen Längslenker selbst dienten lediglich der Verbesserung der Kinematik .

Auf doppelten Längslenkern

Diese Aufhängung verfügt auf jeder Seite über zwei Längslenker. In der Regel wurde eine solche Aufhängung an der Vorderachse von relativ langsam laufenden Fahrzeugen mit Heckmotor eingesetzt – typische Beispiele für ihren Einsatz sind der Volkswagen Käfer und die ersten Generationen des Volkswagen Transporters, auch frühe Modelle von Porsche-Sportwagen wie die Beiwagen S-3D und Zaporozhets.

Alle hatten im Wesentlichen ein gemeinsames Design (das sogenannte „Porsche-System“, zu Ehren des Erfinders) – als elastische Elemente wurden übereinander angeordnete quer verlaufende Torsionswellen verwendet, die ein Hebelpaar verbanden, und die Torsionsstäbe waren es in Rohren eingeschlossen, die den Querträger der Aufhängung bildeten (in späteren Modellen „Zaporozhets“ wurden neben Torsionsstäben auch zylindrische Schraubenfedern um die Stoßdämpfer herum als zusätzliche elastische Elemente verwendet).

Der Hauptvorteil einer solchen Aufhängung ist ihre größere Kompaktheit in Längs- und Vertikalrichtung. Darüber hinaus befindet sich der Querträger der Aufhängung weit vor der Achse der Vorderräder, was es ermöglicht, die Kabine nach vorne zu bewegen und die Beine von Fahrer und Beifahrer zwischen den Bögen der Vorderräder zu platzieren, was dies ermöglichte um die Länge des Heckmotorwagens deutlich zu reduzieren. Gleichzeitig fiel das Volumen des vorne liegenden Kofferraums jedoch gerade aufgrund des weit nach vorne platzierten Aufhängungsquerträgers sehr bescheiden aus.

Aus kinematischer Sicht ist diese Aufhängung unvollkommen: Sie erfährt zwar kleinere, im Vergleich zu einzelnen Längslenkern, aber immer noch deutliche Radstandsänderungen bei Zug- und Druckstufen, und auch beim Wanken der Karosserie kommt es zu einer starken Änderung des Radsturzes . Hinzu kommt, dass die darin befindlichen Hebel große Biege- und Torsionsbelastungen sowohl durch vertikale als auch seitliche Kräfte aufnehmen müssen, was sie recht massiv macht.

Doppelquerlenker (Parallelogramm)

Bei dieser Aufhängung befinden sich auf jeder Seite des Autos zwei Querlenker, deren innere Enden beweglich an der Karosserie, dem Querträger oder dem Rahmen befestigt sind und deren äußere Enden mit einer Strebe verbunden sind, die das Rad trägt – meist rotierend im Rad Vorderradaufhängung und hinten fest montiert.

Typischerweise sind die oberen Querlenker kürzer als die unteren, was zu einer kinematisch vorteilhaften Änderung des Radsturzes in Richtung eines negativeren während des Kompressionshubs der Aufhängung führt. Die Hebel können entweder parallel zueinander sein oder in der Längs- und Querebene in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sein. Schließlich können einer oder beide Arme durch eine Querfeder ersetzt werden (siehe unten für diese Art der Aufhängung).

Der grundlegende Vorteil einer solchen Aufhängung besteht darin, dass der Konstrukteur durch die Wahl einer bestimmten Geometrie der Hebel alle wesentlichen Einstellparameter der Aufhängung starr einstellen kann – Änderung des Radsturzes und der Spur bei Ein- und Ausfederhüben, die Höhe von die Längs- und Querwalzenzentren usw. Darüber hinaus ist eine solche Radaufhängung häufig vollständig auf einem an der Karosserie oder dem Rahmen befestigten Querträger montiert und stellt somit eine separate Einheit dar, die zur Reparatur oder zum Austausch vollständig aus dem Fahrzeug entfernt werden kann.

Unter dem Gesichtspunkt der Kinematik und Steuerbarkeit gelten Doppelquerlenker als die fortschrittlichste Art von Leitschaufeln, weshalb solche Aufhängungen bei Sport- und Rennwagen sehr verbreitet sind. Insbesondere alle modernen Formel-1-Autos verfügen sowohl vorne als auch hinten über eine solche Federung. Mehrheitlich Sportwagen Auch Oberklasse-Limousinen nutzen heutzutage diese Art der Federung an beiden Achsen.

Wenn Querlenkeraufhängungen zur Aufhängung von Schwenkrädern verwendet werden, muss deren Konstruktion sicherstellen, dass sie sich in den erforderlichen Winkeln drehen. Dazu wird entweder der Ständer selbst, der die Hebel verbindet, drehbar gemacht und mit speziellen Hebeln mit den Hebeln verbunden Kugelgelenke mit zwei Freiheitsgraden (sie werden oft als „Kugelgelenke“ bezeichnet, aber tatsächlich Unterstützung Davon ist nur das untere Scharnier, auf dem das Rack eigentlich sitzt ruht), oder der Ständer ist nicht drehbar und schwingt an herkömmlichen zylindrischen Scharnieren mit einem Freiheitsgrad (z. B. Gewindebuchsen), und die Drehung der Räder wird durch eine in Lagern rotierende vertikale Stange sichergestellt - Königszapfen, die die Rolle einer echten Radlenkachse spielt.

Auch wenn die Aufhängung strukturell keine Achsschenkelbolzen aufweist und die Federbeine über Kugelgelenke rotieren, wird dennoch oft vom Achsschenkelbolzen („virtuell“) als Drehachse der Räder sowie von seinen Neigungswinkeln gesprochen – längs („Nachlauf“) und quer.

Derzeit werden Achsschenkelbolzen üblicherweise in den Aufhängungen von Lastkraftwagen, Bussen, schweren Pickups und SUVs verwendet, und in den Aufhängungen von Personenkraftwagen werden Federbeine mit Kugelgelenken verwendet, wenn die Raddrehung sichergestellt werden muss, da diese nicht häufig geschmiert werden müssen .

Frühling

Vorderradaufhängung mit Doppelquerlenkern.

Hinterradaufhängung von Jaguar-Fahrzeugen (1961–1996), bei der die Rolle der Oberarme durch Achswellen übernommen wird.

Eine klassische Version der vorderen Einzelradaufhängung für Personenkraftwagen. Als elastisches Element werden Schraubenfedern verwendet, die sich meist zwischen den Hebeln befinden, seltener – im Raum über dem oberen Hebel platziert und auf dem Kotflügel aufliegend, wie bei einer MacPherson-Federbeinaufhängung.

Der Hauptvorteil besteht in der Möglichkeit, aufgrund der Geometrie der Hebel die erforderliche minimale Änderung von Sturz und Radspur während des Federungsbetriebs einzustellen.

Es erschien in den dreißiger Jahren und entwickelte sich schnell zum Haupttyp der Vorderradaufhängung bei Personenkraftwagen. Vor der Verbreitung der hinsichtlich geometrischer Parameter und Kinematik weniger erfolgreichen, aber preiswerten und kompakten MacPherson-Federbeinaufhängung in den Siebziger- und Achtzigerjahren wurde dieser Typ am häufigsten für die Vorderradaufhängung von Personenkraftwagen eingesetzt.

Torsionsstab

Als elastische Elemente werden Längstorsionsstäbe verwendet – Stäbe, die eine Torsion bewirken. Typischerweise werden Torsionsstäbe an den Unterarmen befestigt.

Torsionsstäbe können sowohl in Längsrichtung (in diesem Fall dienen sie auch als Achsen der Hebel) als auch in Querrichtung (im zweiten Fall kann jeder von ihnen mit dem Funktionsprinzip des Stabilisators in einer herkömmlichen Aufhängung verglichen werden) angeordnet sein , mit dem Unterschied, dass die Quertorsionsstäbe an einer Seite ein festes Element haben und der Stabilisator nur an den Querlenkern befestigt ist, sich aber an den Befestigungspunkten am Rahmen oder an der Karosserie frei drehen kann, der Stabilisator also nicht funktionieren, wenn die Federung auf beiden Seiten gleichzeitig ein- oder ausgefedert wird – nur wenn die gegenüberliegenden Räder unterschiedlich fahren)

Diese Vorderradaufhängung wird seit den fünfziger Jahren bei vielen Autos von Packard, Chrysler und Fiat, bei sowjetischen ZIL-Personenkraftwagen und einigen Modellen der französischen Firma Simca verwendet, die während der Jahre der Zusammenarbeit mit Chrysler entstanden sind (z. B. Simca 1307).

Es zeichnet sich durch hohe Laufruhe und Kompaktheit aus (was beispielsweise die Platzierung der Vorderradantriebe zwischen den Hebeln des Simka ermöglichte).

Frühling

Diese Aufhängung verwendet Querfedern als elastisches Element: eine, zwei, sehr selten mehr als zwei, unter Beibehaltung des allgemeinen Designs.

Die Querfeder kann als einer der Parallelogramm-Aufhängungsarme (normalerweise der obere) oder sogar als beide Arme (wie in der Abbildung gezeigt) wirken. Dabei verändert sich aufgrund der deutlich größeren Nachgiebigkeit der Feder in Längs- und Querrichtung im Vergleich zu Hebeln an Gewinde- oder Gummi-Metall-Verbindungen (Silentblöcke) die Geometrie der Aufhängung im Betrieb stark, was sich negativ auf das Fahrverhalten auswirkt des Autos. Daher war die Federung mit zwei Querfedern oder mit einer Querfeder unten und Hebeln oben nur bis in die fünfziger Jahre weit verbreitet und danach nur noch bei leichten Fahrzeugen mit Heckmotor und relativ leicht belasteter Frontpartie (z. B. dem Fiat). 600). Aufgrund der geringen Kosten und Einfachheit wurde die Federung mit zwei Querfedern manchmal auch bei Traktoren und langsam laufenden Landmaschinen eingesetzt. (in der Abbildung dargestellt). Es könnten vier Federn vorhanden sein – zwei oben, zwei unten. In diesem Fall wurde die Längsnachgiebigkeit der Federung etwas verringert und das Verdrehen der unteren Feder beim Beschleunigen und Bremsen wurde eliminiert.

Die Querfeder kann an zwei Punkten oder an einem befestigt werden. Eine starr an einem Punkt (mittig) befestigte Querfeder hat in Querrichtung eine geringere Nachgiebigkeit (geringere Spuränderung während des Federungsbetriebs), aber eine größere Nachgiebigkeit in Längsrichtung im Vergleich zu einer an zwei Punkten befestigten (mehr Längsverschiebung des Rades usw.). Verdrehung der darunter liegenden Feder beim Beschleunigen und Bremsen). Sie fungiert als zwei separate Blattfedern, die jeweils einen Querlenker ersetzen. Eine an zwei Punkten elastisch befestigte Querfeder ersetzt ebenfalls zwei Querlenker, gleichzeitig ist ihre Arbeit jedoch miteinander verbunden – der zwischen den Halterungen liegende Teil der Feder fungiert als Stabilisator und schließt ihn oft vollständig aus der Federungskonstruktion aus. Im zweiten Fall ist die Federung nur bis zu einem gewissen Grad unabhängig, da die Einwirkung einer erheblichen Kraft auf die Räder einer Seite auch auf die Räder der gegenüberliegenden Seite wirkt.

Daher ist eine Feder mit Zweipunktbefestigung besser geeignet Straßenautos, ersetzt nicht nur ein Hebelpaar, sondern auch einen Stabilisator – während sich eine Querfeder mit Mitteldichtung am besten für den Einsatz in der Federung von Geländefahrzeugen eignet, bei der die Federung links und rechts unabhängig betätigt werden kann Rechts ist entscheidend, was zur Verbesserung der Geländegängigkeit beiträgt. Aus diesen Gründen wurde es in der Federung des westdeutschen leichten militärischen Geländefahrzeugs verwendet

Aufgrund der Wahrnehmung aktive Kräfte und Vibrationsdämpfung.

Die Federung ist Teil des Fahrgestells des Fahrzeugs.

Die Fahrzeugaufhängung umfasst Führungs- und elastische Elemente, Dämpfungsvorrichtung, Stabilisator, Radhalterung und Befestigungselemente.

Die Führungselemente stellen Verbindungen her und übertragen Kräfte auf die Karosserie. Die Führungselemente bestimmen die Art der Bewegung der Räder relativ zur Karosserie. Als Führungselemente werden alle Arten von Hebeln verwendet: Längs-, Quer-, Doppelhebel usw.

Das elastische Element nimmt Belastungen aus Fahrbahnunebenheiten auf, speichert die entstehende Energie und überträgt sie auf die Karosserie. Man unterscheidet zwischen metallischen und nichtmetallischen elastischen Elementen. Metallelastische Elemente werden durch eine Feder, eine Feder und einen Torsionsstab dargestellt. In Pkw-Aufhängungen werden häufig Schraubenfedern aus einem runden Stahlstab verwendet. Die Feder kann konstante und variable Steifigkeit haben. Schraubenfeder

, in der Regel konstante Härte. Durch Ändern der Form der Feder (unter Verwendung eines Metallstabs mit variablem Querschnitt) können Sie eine variable Steifigkeit erreichen.

Blattfedern werden bei LKWs verwendet. Ein Torsionsstab ist ein elastisches Metallelement, das sich verdreht.

Zu den nichtmetallischen Elementen zählen Gummi, pneumatische und hydropneumatische elastische Elemente. Zusätzlich zu den metallischen elastischen Elementen werden gummielastische Elemente (Puffer, Stoßfänger) verwendet.

Die Wirkungsweise pneumatisch elastischer Elemente basiert auf den elastischen Eigenschaften von Druckluft. Sie sorgen für eine hohe Laufruhe und die Möglichkeit, eine gewisse Bodenfreiheit beizubehalten. Das hydropneumatische elastische Element wird durch eine spezielle, mit Gas gefüllte Kammer dargestellt Arbeitsflüssigkeit

Die Dämpfungsvorrichtung (Stoßdämpfer) soll die Amplitude der Vibrationen der Karosserie reduzieren, die durch den Betrieb des elastischen Elements verursacht werden. Die Funktion des Stoßdämpfers basiert auf dem hydraulischen Widerstand, der auftritt, wenn Flüssigkeit durch Kalibrierungslöcher (Ventile) von einem Zylinderhohlraum zum anderen fließt.

Folgende Stoßdämpferausführungen werden unterschieden: Einrohr(ein Zylinder) und Zweirohr(zwei Zylinder). Zweirohr-Stoßdämpfer sind kürzer als Einrohr-Stoßdämpfer, haben einen größeren Einsatzbereich und werden daher häufiger bei Autos eingesetzt.

Bei Einrohrstoßdämpfern befinden sich Arbeits- und Ausgleichsraum in einem Zylinder. Durch Temperaturschwankungen verursachte Volumenänderungen des Arbeitsmediums werden durch das Volumen des Gashohlraums ausgeglichen.

Ein Zweirohr-Stoßdämpfer besteht aus zwei ineinander liegenden Rohren. Das Innenrohr bildet den Arbeitszylinder und das Außenrohr den Ausgleichshohlraum.

Eine Reihe von Stoßdämpferkonstruktionen bieten die Möglichkeit, die Dämpfungseigenschaften zu ändern:

• manuelle Einstellung der Ventile vor dem Einbau des Stoßdämpfers in das Auto;
• die Verwendung von Magnetventilen mit Kalibrierlöchern mit variabler Fläche;
• Änderung der Viskosität des Arbeitsmediums durch den Einfluss eines elektromagnetischen Feldes.

Die Hinterradaufhängung des Wagens ist eine Längslenkeraufhängung. Andere Arten von Aufhängungen können sowohl an der Vorder- als auch an der Hinterachse des Fahrzeugs verwendet werden. Am weitesten verbreitet bei Pkw sind: an der Vorderachse - MacPherson-Federbeinaufhängung, an der Hinterachse - Mehrlenkeraufhängung.

Auf einigen Geländefahrzeuge und Premium-Autos sind mit einer Luftfederung ausgestattet, die pneumatische elastische Elemente verwendet. Einen besonderen Platz in der Federungskonstruktion nimmt die von Citroen entwickelte hydropneumatische Federung ein. Die Konstruktion pneumatischer und hydropneumatischer Federungen basiert auf bekannten Federungsarten.

Derzeit statten viele Automobilhersteller ihre Fahrzeuge mit einer aktiven Federung aus. Eine Art aktive Federung ist die sogenannte. adaptive Federung, die eine automatische Anpassung der Dämpfungskapazität von Stoßdämpfern ermöglicht.

Das Fahrwerk eines Fahrzeugs ist die wichtigste Hightech-Gruppe, von deren Funktion viele Eigenschaften des Fahrzeugs abhängen. Die Wartungsfreundlichkeit aller Komponenten und Baugruppen ist der Schlüssel zur Sicherheit im Straßenverkehr. Das Herzstück des Fahrwerks wiederum ist die Fahrzeugfederung. Das Stoßdämpfungssystem dient dazu, die Räder mit der Karosserie zu verbinden. Sein Hauptziel besteht darin, alle durch Mängel in der Straßenoberfläche verursachten Vibrationen so weit wie möglich zu glätten und gleichzeitig die Energie der Fahrzeugbewegung effektiv zu nutzen.

Struktur

An moderne Maschinen werden viele Anforderungen gestellt. Sie müssen gut kontrolliert und gleichzeitig stabil, leise, komfortabel und sicher sein. Um all diese Wünsche zu erfüllen, müssen Ingenieure die Federungskonstruktion sorgfältig überdenken.

Bisher gibt es keinen universellen Standard. Jeder Autohersteller hat seine eigenen Tricks und modernen Entwicklungen. Alle Arten von Anhängern zeichnen sich jedoch durch das Vorhandensein folgender Objekte aus:

• Elastisches Element.
• Führungsteil.
• Stabilitätsstabilisator.
• Stoßdämpfende Geräte.
• Radunterstützung.
• Befestigungselemente.

Elastisches Element

Eine Autoaufhängung enthält elastische Elemente aus Metall und nichtmetallischen Teilen. Sie sind notwendig, um die auf die Räder einwirkende Stoßbelastung bei Fahrbahnunebenheiten umzuverteilen. Zu den elastischen Metallteilen gehören Federn, Torsionsstäbe und Federn. Nichtmetallische Elemente sind Gummipuffer und -puffer, pneumatische und hydropneumatische Kammern.

Metallgegenstände

Historisch gesehen waren Quellen die ersten, die auftauchten. Aus gestalterischer Sicht handelt es sich dabei um miteinander verbundene Metallstreifen unterschiedlicher Länge. Die Federn sorgen nicht nur für eine effektive Lastumverteilung, sondern absorbieren auch gut. Am häufigsten werden sie im Fahrgestell von Lastkraftwagen eingesetzt.

Torsionsstäbe sind Sätze aus Platten oder Stäben, die eine Drehung bewirken. Normalerweise besteht die Hinterradaufhängung eines Autos aus einem Torsionsstab. Geräte dieser Art werden auch von japanischen und amerikanischen Herstellern von Geländefahrzeugen eingesetzt.

Metallfedern gehören zum Fahrwerk eines jeden modernes Auto. Diese Elemente können eine konstante oder variable Steifigkeit aufweisen. Ihre Elastizität hängt von der Geometrie des Stabes ab, aus dem sie hergestellt sind. Ändert sich der Durchmesser des Stabes über seine gesamte Länge, so weist die Feder eine variable Steifigkeit auf. Ansonsten ist die Elastizität konstant.

Nichtmetallische Gegenstände

Elastische nichtmetallische Teile werden in Verbindung mit metallischen Teilen verwendet. Gummielemente – Stoßfänger und Puffer – tragen nicht nur zur Umverteilung dynamischer Belastungen bei, sondern absorbieren auch Stöße.

In Bauwerken werden pneumatische und hydropneumatische Kammern eingesetzt aktive Federungen. Ihre Wirkung wird nur durch die Eigenschaften von Druckluft (pneumatische Kammern) oder Gas und Flüssigkeit (hydropneumatische Kammern) bestimmt. Diese elastischen Elemente ermöglichen es, die Bodenfreiheit des Fahrzeugs und die Steifigkeit des Dämpfungssystems automatisch zu verändern. Darüber hinaus sorgen sie für eine sehr ruhige Fahrt. Hydropneumatische Kammern waren die ersten, die entwickelt wurden. Sie erschienen auf Autos Marke Citroen in den 1950er Jahren. Heutzutage sind pneumatische und hydropneumatische Federungen optional in Fahrzeugen der Business-Klasse eingebaut: Mercedes-Benz, Audi, BMW, Volkswagen, Bentley, Lexus, Subaru usw.

Führungsteil

Die Führungselemente der Aufhängung sind Streben, Hebel und Scharniergelenke. Ihre Hauptfunktionen:

• Halten Sie die Räder in der richtigen Position.
• Behalten Sie die Flugbahn der Räder bei.
• Stellen Sie die Verbindung zwischen dem Stoßdämpfungssystem und dem Körper sicher.
• Übertragen Sie die Bewegungsenergie von den Rädern auf den Körper.

Stabilisator

Die Federung des Autos würde das nicht bieten Fahrzeug erforderliche Stabilität ohne Stabilisierungsvorrichtung. Es bekämpft die Zentrifugalkraft, die dazu neigt, das Auto beim Wenden umzukippen, und verringert die Wankneigung der Karosserie.

Technisch gesehen ist der Stabilisator ein Torsionsstab, der das Stoßdämpfungssystem und die Karosserie verbindet. Je höher seine Steifigkeit, desto besseres Auto hält die Straße. Andererseits verringert eine übermäßige Elastizität des Stabilisators den Federweg und verringert die Laufruhe des Fahrzeugs.

In der Regel sind beide Achsen des Autos mit Stabilisatoren ausgestattet. Wenn die Hinterradaufhängung des Autos jedoch eine Torsionsstabaufhängung ist, wird das Gerät nur vorne installiert. Die Ingenieure von Mercedes-Benz konnten komplett darauf verzichten. Sie entwickelten ein spezielles adaptives Fahrwerk mit elektronischer Karosserielageregelung.

Stoßdämpfende Geräte

Um starke Vibrationen abzumildern, ist die Federung mit Stoßdämpfern ausgestattet. Bei diesen Objekten handelt es sich um Pneumatikzylinder oder Zylinder, die Arbeitsflüssigkeit enthalten. Es gibt zwei Haupttypen von Stoßdämpfern:

• Einseitig.
• Doppelseitig.

Einseitige Stoßdämpfer sind länger als doppelseitige. Sie sorgen für mehr Glätte. Bei Fahrten auf Straßen mit schlechtem Untergrund haben die Einwegstoßdämpfer jedoch keine Zeit, die Federung rechtzeitig vor der nächsten Unebenheit wieder in den Ausgangszustand zu versetzen, und sie „bricht durch“. Aus diesem Grund haben sich doppelseitige „Schwingungsdämpfer“ immer weiter verbreitet.

Radunterstützung

Radstützen sind notwendig, um die Lasten auf die Räder aufzunehmen und umzuverteilen.

Befestigungselemente

Kugelgelenk

Um sicherzustellen, dass die Fahrzeugaufhängung eine Einheit bildet, sind Befestigungselemente erforderlich. Um Komponenten und Baugruppen zu verbinden, werden drei Arten von Verbindungen verwendet:

• Verschraubt.
• Artikuliert.
• Elastisch.

Mit Schrauben hergestellte Befestigungselemente sind starr. Sie sind für die bewegungslose Artikulation von Objekten notwendig. Zu den Scharniergelenken gehört das Kugelgelenk. Es ist ein wichtiger Teil der Vorderradaufhängung und sorgt dafür, dass sich die Antriebsräder richtig drehen. Elastische Befestigungselemente sind Silentblöcke und Gummi-Metall-Buchsen. Neben der Funktion, Teile zu verbinden und an der Karosserie zu befestigen, verhindern diese Gegenstände die Ausbreitung von Vibrationen und reduzieren den Lärm.

Alle Elemente des Fahrgestells sind miteinander verbunden und erfüllen meist mehrere Funktionen gleichzeitig. Daher ist die Feststellung, ob ein Ersatzteil zu einer bestimmten Gruppe gehört, an Bedingungen geknüpft.

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