Βασική τεχνογνωσία

Η τεχνολογία των αναρτήσεων με απλά λόγια

Με την αυξανόμενη ισχύ των κινητήρων και τις αυξανόμενες ταχύτητες των αυτοκινήτων, η ανάρτηση τέθηκε στο επίκεντρο της προσοχής της αυτοκινητοβιομηχανίας. Η ανάρτηση θα συνεχίσει να παίζει και στο μέλλον έναν ολοένα και σημαντικότερο ρόλο. Γιατί η ανάρτηση, ειδικότερα τα ελατήρια και τα αμορτισέρ, είναι ο συνδετικός κρίκος μεταξύ της ανάρτησης του τροχού και του αμαξώματος, που εξασφαλίζει την καλύτερη δυνατή επαφή με το οδόστρωμα. Εδώ θα μάθετε πώς λειτουργεί αυτό το σύστημα με απλά λόγια.


Ανάρτηση: Κράτημα – Πρόσφυση - Άνεση

Η ανάρτηση είναι ο συνδετικός κρίκος ανάμεσα στο οδόστρωμα και το αμάξωμα. Αποστολή της είναι να απορροφά όσο καλύτερα γίνεται τους κραδασμούς στον τροχό και το αμάξωμα, οι οποίοι προκαλούνται από τις ανωμαλίες του οδοστρώματος ή την αλλαγή πορείας. Η μετάδοση των κραδασμών αυτών στο αμάξωμα πρέπει να αποφεύγεται κατά το δυνατόν, ώστε να ελαχιστοποιηθεί στα όρια του εφικτού η κύλιση, η πλαγιολίσθηση και ο καλπασμός, να αποφευχθεί η ταλάντωση και να διασφαλιστεί το άριστο κράτημα και η πρόσφυση με ελάχιστη παλινδρόμηση. Η ανάρτηση αποτελείται από διάφορα εξαρτήματα, όπως τα στηρίγματα γονάτου, τα ελατήρια, το αμορτισέρ, τη συνδετική ράβδο, το σταθεροποιητή, τα στηρίγματα άξονα/τροχών, τα ρουλεμάν τροχού, τους βραχίονες (ελέγχου και κατά μήκος), το φρένο τροχού, τη ζάντα, τα ελαστικά, το μηχανισμό μετάδοσης και το σύστημα διεύθυνσης.


Ελατήριο: Αποστολή και λειτουργία

Τα ελατήρια απορροφούν τις ανωμαλίες του οδοστρώματος και τις κρούσεις. Μετατρέπουν αυτές τις κρούσεις σε κραδασμούς. Το ελατήριο είναι ένας σημαντικός συνδετικός κρίκος ανάμεσα στα διάφορα στοιχεία της ανάρτησης. Συνδέει την αναρτώμενη και τη μη αναρτώμενη μάζα του οχήματος. Στη μη αναρτώμενη μάζα ανήκουν τα εξαρτήματα του οχήματος που βρίσκονται ανάμεσα στο δρόμο και το ελατήριο, καθώς επίσης οι τροχοί, τα φρένα, εξαρτήματα της ανάρτησης τροχών και του συστήματος διεύθυνσης. Όλα τα λοιπά στοιχεία του οχήματος θεωρούνται αναρτώμενη μάζα, όπως το αμάξωμα, το σύστημα κίνησης και τα υπόλοιπα τμήματα της ανάρτησης τροχών και του συστήματος διεύθυνσης. Για μια άνετη ανάρτηση του οχήματος με ελατήριο ισχύουν κατά βάση τα εξής: Όσο μικρότερος είναι ο λόγος της μη αναρτώμενης προς την αναρτώμενη μάζα, τόσο μεγαλύτερη είναι η άνεση. Το ελατήριο επιδρά σε συνδυασμό με το σταθεροποιητή, τα ελαστικά και τα καθίσματα.


Αμορτισέρ: Αποστολή και λειτουργία

Το αμορτισέρ μειώνει και περιορίζει τους κραδασμούς των ελατηρίων. Γι΄ αυτό η επιστημονική ορολογία για το αμορτισέρ είναι αποσβεστήρας κραδασμών. Ο αποσβεστήρας κραδασμών μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε θερμική ενέργεια μέσω της ιξώδους τριβής. Αυτό επιτυγχάνεται με την επιβράδυνση της ροής του λαδιού στις διόδους της βαλβίδας που βρίσκονται στο εσωτερικό του αμορτισέρ. Οι δίοδοι του αμορτισέρ είναι έτσι σχεδιασμένες, ώστε οι παραγόμενοι κραδασμοί στο ελατήριο να ελαχιστοποιούνται από την πρώτη στιγμή. Κατά τη διαδικασία αυτή, το αμορτισέρ μπορεί να αναπτύξει θερμοκρασία έως και 100–120°C.


Αλληλεπίδραση μεταξύ του ελατηρίου και του αμορτισέρ

Κατά την κίνηση πάνω από εμπόδια, ενεργοποιείται πρώτα το ελατήριο. Το ελατήριο δεν πρέπει να παρεμποδίζεται από την υψηλή αποσβεστική απόδοση του αμορτισέρ. Για παράδειγμα, όταν το όχημα περνά πάνω από ένα εξόγκωμα στο οδόστρωμα, το εμπόδιο αυτό πιέζει τον τροχό πάνω στο περίβλημα. Έτσι, το ελατήριο συμπιέζεται. Το αμορτισέρ βρίσκεται τώρα στη φάση συμπίεσης. Αφού το ελατήριο εξισορροπήσει το εμπόδιο, το αμορτισέρ πρέπει να επιβραδύνει την κίνηση του ελατηρίου, το οποίο αποσυμπιέζεται με μεγάλη δύναμη. Το αμορτισέρ βρίσκεται τώρα στη φάση επαναφοράς. Φάση συμπίεσης (συμπίεση του ελατηρίου και του αμορτισέρ, π.χ. κατά τη διέλευση πάνω από ένα εμπόδιο) συνήθως περ. 25% της δύναμης απόσβεσης. Φάση επαναφοράς (το ελατήριο προκαλεί έκταση του αμορτισέρ) συνήθως περ. 75% της δύναμης απόσβεσης.

Συμπέρασμα: Ένα ελατήριο με υψηλή σταθερά (ελατήρια αγωνιστικών ή χαμηλών αυτοκινήτων) λειτουργεί άριστα μόνο με το κατάλληλο αμορτισέρ υψηλής απόδοσης ή αγωνιστικών προδιαγραφών.


Περισσότερες πληροφορίες για τους τύπους αμορτισέρ

Αμορτισέρ λαδιού

Τα αμορτισέρ λαδιού χρησιμοποιούνται πλέον σπάνια στην αυτοκινητοβιομηχανία. Από τεχνική άποψη, ένα τέτοιο αμορτισέρ είναι κακή λύση. Αυτό οφείλεται στο ότι το λάδι περιέχει 10% αέρα. Σε περίπτωση καταπόνησης, τα μόρια του αέρα και του λαδιού διαχωρίζονται (αφρός/σπηλαίωση) και παρατηρείται αισθητή μείωση της δύναμης απόσβεσης, η οποία μπορεί να φτάσει στο 35% σε μακρινές διαδρομές σε επαρχιακές οδούς ή σε μεγάλους αυτοκινητόδρομους. Αυτό οδηγεί σε κακή πρόσφυση των τροχών. Μόνο έπειτα από ένα διάλειμμα μπορεί το αμορτισέρ να ανακτήσει την πλήρη ισχύ του και το όχημα να επανέλθει στην αρχική του οδηγική συμπεριφορά.


Αμορτισέρ αερίου υπό πίεση

Αυτή η απώλεια δύναμης απόσβεσης δεν παρατηρείται στα αμορτισέρ αερίου υπό πίεση. Εδώ το λάδι του αμορτισέρ βρίσκεται συνεχώς υπό πίεση χάρη στο άζωτο, με αποτέλεσμα να μην αναπτύσσεται αφρός ούτε καν σε περίπτωση καταπόνησης. Γι' αυτό, η οδηγική συμπεριφορά ενός οχήματος με αμορτισέρ αερίου μπορεί να καθοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια και να παραμείνει σταθερή και αξιόπιστη υπό όλες τις συνθήκες, προσφέροντας έτσι περισσότερη ασφάλεια. Υπάρχουν αμορτισέρ αερίου με τεχνολογία ενός ή δύο σωλήνων. Η καθιερωμένη τεχνολογία δύο σωλήνων προσφέρει μια οικονομική εναλλακτική λύση σε πολύ υψηλό τεχνολογικό επίπεδο. Αντίθετα, η τεχνολογία ενός σωλήνα είναι η λύση επιλογής στα μηχανοκίνητα σπορ και στα σπορ οχήματα σειράς. Η συγκριτικά μεγαλύτερη επιφάνεια δράσης του εμβόλου διασφαλίζει ισχυρότερη δύναμη απόσβεσης και καλύτερο χειρισμό του οχήματος. Η άριστη απαγωγή της θερμικής ενέργειας προς τα έξω επιτρέπει αξιόπιστες υψηλές επιδόσεις, ενώ η σταθερή κατασκευή προσφέρει μέγιστη εφεδρική ασφάλεια με ευελιξία τοποθέτησης, π.χ. τεχνολογία Upside-Down.


Γενικά, ισχύουν τα εξής:

Εάν το όχημα είναι εξοπλισμένο από το εργοστάσιο με αμορτισέρ λαδιού, η αντικατάστασή τους από αμορτισέρ αερίου (BILSTEIN B4) βελτιστοποιεί την ευστάθεια, την άνεση και την ασφάλεια σε κάθε εργοστασιακό αυτοκίνητο. Τα οχήματα με εργοστασιακά αμορτισέρ αερίου διατηρούν την οδηγική συμπεριφορά τους μόνο εάν χρησιμοποιηθούν ξανά αμορτισέρ αερίου. Η χρήση μονοσωλήνιων αμορτισέρ αερίου (π.χ. BILSTEIN B6) βελτιώνει τη συνολική οδηγική συμπεριφορά και παρέχει περισσότερη δύναμη απόσβεσης για μεγαλύτερη ασφάλεια και απόλαυση, ακόμα και υπό υψηλή καταπόνηση, π.χ. σε ψηλές υπερκατασκευές, μονάδες αερίου ή ρυμουλκούμενα.